3,852
Archived Theses
3
DOIs Assigned
0%
DOI Rate
Discipline
Düşük maliyetli çok eksenli bir atalet ölçer test düzeneği geliştirilmesi
Gerçekleştirilen tez çalışmasında, bir atalet ölçüm biriminin istenilen hareket senaryoları karşısındaki davranışlarını gözlemlemek ve ürettiği verileri elde etmek amacıyla, düşük maliyetli bir test düzeneği oluşturulmuştur. Test düzeneği bir eksen doğrusal, iki eksen dairesel hareket kabiliyetine sahip bir mekanik sistemden oluşmaktadır. Bu mekanik sistemi kontrol etmek için motor kontrol ünitesi ve IMU verilerini kaydetmek için de bir kayıt ünitesi kullanılmıştır. Bu düzenekle araştırmacılar, IMU ünitelerini tek veya çok eksenli hareket yapılabilen birçok senaryo kapsamında inceleyebilecektir.
Video sıkıştırmada çoklu hareket vektörlerinin kullanılması
Son zamanlarda teknolojide meydana gelen değişim ve gelişimlerle beraber video sıkıştırma işlemlerinde farklı standart ve algoritmaların kullanım ihtiyacı artmıştır. Bu nedenle video sıkıştırma işlemlerinde çoklu hareket vektörlerinin kullanılmasındaki temel amaç; çerçeveler arası yapılacak olan hareket kestirimi sürecinde orijinal bloğa en benzer olan bloğu oluşturmaktır. Kullanılan bu yöntem, kodlayıcı (encoder) tarafındaki birden fazla (çoklu) referans bloklarının ağırlıklarını hesaplamak amacıyla ek karmaşıklık (hesaplama) ve hareket vektörlerinin gönderilmesi için ekstra bit kullanılmasını gerektirse de özellikle karmaşık ve ayrıntılı sahnelerde birden fazla referans blok kullanılması daha doğru hareket tahminleri sağlayarak hareket bulanıklığını azaltabilir, kaliteli görüntüler elde edilmesine imkan sunabilir. Doktora tez çalışmasında, en küçük kareler yöntemi (least squares) ile çoklu hareket vektörlerinin ağırlıklarının hesaplanmasında farklı testler uygulanmıştır. Bu testler üç ana noktada toplanmış olup; birinci nokta her bir ağırlığın en küçük kareler yöntemi ile hesaplanması, ikinci nokta ağırlıklardan birinin sabit tutulup kalan ağırlıkların hesaplanması, üçüncü nokta ise hesaplanmış olan ağırlıklar kümesinde K-means algoritması ile öbekleme (gruplama) yaparak ağırlık setlerinin bulunmasını içermektedir. Yapılan uygulamalar, video sıkıştırmada çoklu hareket vektörlerinin kullanımının video görüntü kalitesinde artış gösterdiğini ortaya koymuştur.
Mobil robotlarda engelden kaçınma için RGB+HHA verisiyle derin öğrenme tabanlı anlamsal bölütleme
Otonom mobil robotların iç mekanlarda güvenli bir şekilde hareket edebilmesi için robotun engellerden kaçınarak yön bulması önemli bir araştırma konusudur. Robotun engellerden sakınması büyük ölçüde etrafın doğru bir şekilde algılanmasına bağlıdır. Dolayısıyla robotun etrafını algılamak için kullandığı ham veri tipi ve bu veriden elde edeceği anlamlı bilgi engellerden sakınma performansını doğrudan etkilemektedir. Engellerden kaçınarak yön bulma konusunda derin öğrenme tabanlı anlamsal bölütleme mimarileri önemli bir potansiyel taşımaktadır. Ancak, literatürde bu konuda yapılan çalışmalar henüz yeterince kapsamlı değildir ve kullanılan görsel veriler özellikle geometrik bilgilerin eksikliği nedeniyle sınırlı sonuçlar vermektedir. Bu tez çalışmasında, yalnızca imge verisi (RGB) değil aynı zamanda yatay farklılık, yerden yükseklik ve yer çekimi açısı (HHA) gibi geometrik öznitelikler kullanılarak anlamsal bölütleme mimarilerinin başarılarının arttırılması amaçlanmaktadır. Bu yaklaşım, sahnenin geometrik özelliklerini daha doğru bir şekilde modellemeyi ve böylece hem anlamsal bölütleme doğruluğunu hem de robotun engellerden kaçınma yolunun kalitesini iyileştirmeyi hedeflemektedir. 6 kanallı RGB+HHA veri tipini kullanabilmek için ileri düzey anlamsal bölütleme mimarileri uyarlanmıştır. Ayrıca, robotların engellerden kaçınmasını sağlamak amacıyla oluşturulan yerel yol planında küresel yol planlama yaklaşımlarından olan A* algoritması ile Genelleştirilmiş Voronoi Çizgesi (GVD) birlikte kullanılarak en verimli yerel planın yapılması amaçlanmaktadır. NYU Depth V2, SUN RGB-D ve Koridor veri kümeleri kullanılarak elde edilen RGB, RGB+Derinlik (RGB+D) ve RGB+HHA veri tipleri ile yapılan testler anlamsal bölütleme doğruluğu, yerel yol plan kalitesi ve bir sahneyi bölütlemek için gerekli süre kriterleri kullanılarak değerlendirilmiştir. Deneysel sonuçlar, tüm veri kümelerinde RGB+HHA veri tipinin diğer veri tiplerine göre anlamsal bölütleme doğruluğunu (ACC) en az %1 oranında artırdığını ve kesiştirilmiş bölgeler ölçütünün ortalaması (MIoU) değerinde %3'lük bir iyileşme sağladığını göstermektedir.
Medikal görüntülerde makine öğrenimiyle sağ kalım analizi
Belirli bir olay meydana gelene kadar geçen süreyi inceleyen sağ kalım analizi mühendislik ve sosyal bilimler gibi birçok alanda yaygın olarak kullanılsa da özellikle hastalık prognozu, tedavi etkinliği ve risk faktörlerinin belirlenmesinde önemlidir. Bu tez çalışmasında sağ kalım analizinin temel kavramları, analizde yaygın olarak kullanılan yöntemlerin taksonomisi ve kullanılan araçlar detaylı bir şekilde ele alınmıştır. 2020-2024 yılları arasında yapay zekâ teknikleri kullanılarak akciğer kanseri genel sağ kalımı üzerine yapılan çalışmalar sistematik bir şekilde incelenerek sağ kalım analizi konusunda çalışacak araştırmacıların araştırma süreçlerini desteklemek amacıyla özel olarak tasarlanmış bir GPT aracı sunulmuştur. Bunun yanında, hastada tümör içeren dilim sayısının hesaba katıldığı ve sağ kalım sınıflandırma başarısına katkısı gösterilen GTV1-SliceNum adı verilen yeni bir öznitelik önerilmiştir. Ayrıca, yanlış negatifleri ve yanlış pozitifleri cezalandıran ve sınıflandırma performansı üzerindeki etkisi halka açık kanser veri tabanları kullanılarak doğrulanan yeni bir kayıp fonksiyonu olan PEN-BCE geliştirilmiştir. Son olarak, farklı veri türleri üzerinde sağ kalım analizi problemi çeşitli yaklaşımlarla ele alınmış ve ablasyon çalışmalarıyla performans değerlendirmeleri kapsamlı bir şekilde analiz edilmiştir. Deneysel sonuçlar, önerilen GTV1-SliceNum özniteliği ve PEN-BCE kayıp fonksiyonunun, mevcut yöntemlere kıyasla anlamlı performans artışları sağladığını göstermiştir. Bu çalışma, sağ kalım analizi problemlerinde hem teorik hem de pratik açıdan yenilikçi bir katkı sunmakta ve tıbbi karar destek sistemleriyle bütünleştirilebilecek potansiyel yaklaşımlar önermektedir.
Domates bitkisinde ToBRFV hastalığının derin öğrenme yöntemleriyle erken tespiti
Bu tez çalışmasında, domates bitkisinde görülen domates meyve buruşukluk virüsünün (ToBRFV) yapay zeka ile erken tespiti üzerine çalışılmıştır. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi (ESOGÜ) tarafından yürütülen öncelikli alan projesi (ÖNAP) kapsamında Adana Biyolojik Mücadele Araştırma Enstitüsü'nün tam kontrollü seralarında ticari domates çeşidinin sağlıklı ve ToBRFV sınıflandırması için bitkilerden 29 gün aralığında belirlenen günlük peryotlarda görüntüler toplanmıştır. Görüntüler, 800 nm ve 1000 nm dalga boyu, 400-1100 nm geniş spektral aralığı ve 400-700 nm görülebilir ışık spekturumunda çekilerek dört özgün veri seti oluşturulmuştur. ToBRFV'nin erken tespitinin hangi dalga boyu veya spektral aralıkta sınıflandırdığı belirlemek için Densenet169, Mobilenet V2, Resnet50 V2 ve Xception derin öğrenme modelleri ile tez kapsamında önerilen evrişimli sinir ağı (CNN) tabanlı model kullanılmıştır. Önerilen modelde darboğaz kalıntı bloğu ile kanal dikkat modülü kullanılarak diğer modellere göre daha az karmaşık ağ yapısı ve hesaplama maliyeti düşük ağ modeli oluşturulmuştur. Derin öğrenme modelleri ile hastalık tespitinin analizi iki yaklaşımla yapılmıştır. Birinci yaklaşımda, ToBRFV'nin bitki yaprağındaki belirtilerinin zamanla nasıl değiştiğini anlamak için üç zaman serisi modeli ile gün bazlı kümülatif ve gün bazlı hesaplama ile sınıflandırma yapılmıştır. Bu yaklaşımda, Xception ve önerilen model ile 1000 nm dalga boyunda hem sağlıklı hem de virüslü bitkilerin tespiti %100 başarı ile gerçekleştirilmiştir. İkinci yaklaşımda ise tüm günlere ait görüntüler kullanılarak zaman temelli olmayan sınıflandırma gerçekleştirilmiş ve önerilen modelle 1000 nm spektral bantta %98 virüslü bitki tahmin başarısı elde edilmiştir. Sonuçlar, domates çeşidinde 1000 nm spektral bandında önerilen CNN modelinin ToBRFV'nin erken tespitini yüksek doğrulukla gerçekleştirdiğini göstermektedir.
Parçacık sürü algoritması ile 3-üncü mertebeden transfer fonksiyon tepkisi eniyilemesi
Bu tezde, PSO'nun üçüncü mertebeden transfer fonksiyon tepkisinin iyileştirilmesi için kullanılması araştırılmıştır. Daha spesifik olarak, basamak giriş altındaki üçüncü mertebeden transfer fonksiyonun maksimum aşma tepki değerini iyileştiren en iyi kontrol değerinin bulunmasında PSO algoritması kullanılmıştır. Ayrıca, PSO'nun performansını etkileyen faktörler incelenmiştir. Tezde yapılan çalışmalar sonucunda, PSO'nun üçüncü mertebden transfer fonksiyon tepkisini iyileştirmek için etkili bir yöntem olduğu gösterilmiştir. Bu tezde, PSO'nun üçüncü mertebeden transfer fonksiyon tepkisinin iyileştirilmesi için kullanılması araştırılmıştır. Daha spesifik olarak, basamak giriş altındaki üçüncü mertebeden transfer fonksiyonun maksimum aşma tepki değerini iyileştiren en iyi kontrol değerinin bulunmasında PSO algoritması kullanılmıştır. Ayrıca, PSO'nun performansını etkileyen faktörler incelenmiştir. Tezde yapılan çalışmalar sonucunda, PSO'nun üçüncü mertebden transfer fonksiyon tepkisini iyileştirmek için etkili bir yöntem olduğu gösterilmiştir. Bu tez, PSO'yu üçüncü mertebeden transfer fonksiyonları kullanan uygulamacılar için faydalı olacağı düşünülmektedir. PSO bir çok uygulama için bir alternatiftir. Anahtar Kelimeler; Sistem, Algoritma, PSO, Transfer Fonksiyon, Maksimum aşma
Hibrit itki sistemleri taksi hareketi konfigürasyon analizi ve test platformu
Bu çalışmada, hafif hava araçlarının günümüz teknolojisi göz önünde bulundurulduğunda, taksi hareketi için ideal hibrit itki sistemi konfigürasyonunun araştırması yapılmıştır. Hibrit itki sistemlerini oluşturan; enerji depolama sistemi, jeneratör ve elektrik motoru gibi ana komponentlerin günümüz teknolojisinde üretilmiş örneklerinin özellikleri referans alınarak, sistem tasarımları oluşturulmuştur. MATLAB Simulink üzerinden oluşturulan test platformu ile sistem verimi, ağırlık, hibritleşme oranı, yakıt tüketimi ve emisyon parametreleri hesaplanarak oluşturulan sistem tasarımları için konfigürasyon analizleri yapılmıştır. Sistem güvenirliğinin karşılaştırılması için arıza analizi yapılarak, sistem içerisindeki her bir komponentin arızalanması durumunun hava aracının görev profili üzerindeki etkisi incelenmiştir. Analiz sonuçları ve literatürden elde edilen bilgiler ışığında, SWOT analizi yapılarak konfigürasyonların güçlü ve zayıf yönleri ile fırsat ve tehdit durumları karşılaştırılmıştır. Günümüz teknolojisiyle üretilmiş olan komponentlerin kullanılması ile yapılan taksi hareketinin hibritleşme analizinde; paralel hibrit itki sistemi, seri hibrit itki sistemine göre daha verimli, güvenli ve uygulanabilir olduğu sonucuna varılmıştır. Seri hibrit itki sisteminde; içten yanmalı motor dönüşüm verimi, ağırlık, güvenlik, maliyet ve ergonomi parametreleri yönünden oluşturduğu negatif etki sebebiyle paralel hibrit itki sisteminin, hali hazırda tasarımı yapılmış bir hava aracının hibritleştirilmesi için daha çok tercih edileceği öngörülmektedir.
Ku-bant frekanslarında mikroşerit anten dizisi tasarımı
Gelişen teknoloji ile birlikte kablosuz haberleşme gündelik hayatın büyük bir bölümünü kapsamaktadır. Bu haberleşmeyi sağlayan en büyük yapılar antenlerdir. Bu çalışmada Ku bant frekanslarında haberleşme yapan mikroşerit anten dizisi tasarımı hedeflenmiştir. Ku bant frekans aralığı 12-18 GHz'dir. Bu antenler özellikle uzay endüstrisi, askeri telsiz ve ekipman sistemleri, GPS ve GSM uygulamaları ile uydu haberleşme sistemlerinde kullanılmaktadır. Mikroşerit antenler küçük boyları ve hafifliği, ince yapılarıyla kullanılacakları yapıları bozmamaları ve kolay montajlanması, doğrusal ve dairesel kutuplanma özelliğine sahip olmaları ve çeşitli geometrik şekillerde kullanılması nedeniyle tercih edilmektedirler. Mikroşerit antenlerin dezavantajları dar bant genişliği, düşük kazanç ve kayıplarının fazla olmasıdır. Bu dezavantajları iyileştirmek için birden fazla farklı geometrideki antenleri bir araya getirerek anten dizileri oluşturulabilir ve dezavantajları ortadan kaldırabilir. Bu çalışmada Ku bant frekanslarında mikroşerit anten dizisi tasarımı üzerinde durulmuştur. İlk olarak 12 GHz frekansında çalışan referans bir mikroşerit anten tasarlanmıştır. Sonrasında anten sayısı arttırılarak anten dizileri tasarlanmıştır. Tasarlanan anten dizileri ile element sayısı arttıkça antenlerin kazanç, yönlülük, bant genişliği ve verimlilikleri incelenmiştir. Tasarımda Rogers TMM4 (h=0.76 mm) dielektrik malzemesi kullanılmıştır. Computer Simulation Technology Microwave Studio (CST MWS) programı ile antenlerin tasarımı ve simülasyonu yapılmıştır. Ku bant 4x4 mikroşerit anten dizisini laboratuvar ortamında gerçekleyerek ölçümler yapılmıştır. Simülasyon sonuçları ile ölçüm sonuçları karşılaştırılmıştır.
Raylı ulaşım sistemleri için uyarlanabilir bir kablosuz iletişim yöntemi tasarımı
Raylı ulaşım sistemleri arasından yüksek hızlı tren (YHT) ulaşımı güzergahlarında tren içerisindeki yolcuların kablosuz iletişim ihtiyaçlarının karşılanmasında çeşitli zorluklar yaşanabilmektedir. Yolcuların kablosuz iletişim ihtiyaçları arttıkça bu zorluklar daha fazla problemi beraberinde getirmektedir. Yüksek hızlı trenlerin yüksek hızlara çıkmasından kaynaklı olarak ve bu trenlerin güzergahlarındaki arazi şartlarının zor olabilmesi sebebiyle kablosuz iletişim kanalının olumsuz etkilerinde artış meydana gelebilmektedir. Beşinci Nesil (5G) sistemleri gibi yeni nesil haberleşme altyapıları, iletişim problemlerine karşı daha fazla esnek ve uyarlanabilir çözümler getirme eğiliminde olmaktadır. Bu çalışmada ise, yüksek hızlı trenlerde yolcuların kablosuz iletişim ihtiyaçları göz önünde bulundurularak, çevre farkında olacak şekilde özgün bir uyarlanabilir modülasyon yöntemi önerilmektedir. Yöntem kapsamında, çevre koşulları ve kullanıcı ihtiyaçlarına bağlı olarak bir modülasyon kümesinden en uygun teknik otomatik olarak önerilmektedir. Dolayısıyla, modülasyon tipi ve derecesi bu çalışmada geliştirilen yöntemle seçtirilebilmektedir. Sistem girdisi olarak, yolcu yoğunluğu, kullanıcı yoğunluğu, hava durumu şartları, arazi şartları ve yüksek hızlı trenin anlık hızı kullanılmaktadır. Bu girdilerden, en az ne kadar spektral verimlilik sağlanmalı ve en az ne kadar kesintisiz iletişim sağlanmalı olmak üzere iki tane soruya cevap olarak temel öznitelik çıkarımı yapılmaktadır. En nihayetinde iki öznitelik ve sinyal-gürültü oranı (SNR) ölçüm değeri bilgisi kullanılarak modülasyon tipi ve derecesi uyarlanabilir şekilde belirlenmektedir. QPSK, 16-QAM ve 64-QAM modülasyon tipleri ve dereceleri geliştirilen yöntem kapsamında test edilmiştir. Alınan sonuçlarda, çevresel etkenlere ve trendeki aktif yolcuların yani kullanıcıların kablosuz iletişim ihtiyaçlarına göre en uygun modülasyon tipi ve derecesinin başarılı şekilde belirlenebildiği görülmektedir. Anahtar Kelimeler: 5G, Çevresel farkındalık, Esnek sistem tasarımı, Kablosuz iletişim, Kesintisiz haberleşme, Raylı ulaşım sistemleri, Uyarlanabilir modülasyon
Uydu bilgisayarı için yeni bir önyükleyici yaklaşımının tasarımı ve uygulanması
Uydu bilgisayarlarında temel olarak kullanılan iki yazılım, uçuş yazılımı ve önyükleyici yazılımdır. Uçuş yazılımı, bir uydunun ömrü boyunca çeşitli görevleri yerine getirmesini sağlayan ve kritik işlevleri kontrol eden temel yazılım olarak öne çıkar. Öte yandan, önyükleyici yazılım, bilgisayarın her başlatıldığında devreye girip kontrolü uçuş yazılımına devredecek şekilde tasarlanmıştır. Bu çalışma, geleneksel önyükleme yöntemlerinden farklı olarak, uydu uçuş sistemleri için yeni bir önyükleyici yazılım yaklaşımını detaylı bir şekilde ele almaktadır. Bu yaklaşım, mevcut standartlardan ayrılarak, uydu sistemlerinin gereksinimlerini daha etkin bir şekilde karşılamak için tasarlanmış yazılım stratejilerini içermektedir. Önyükleyici yazılım, uydu bilgisayarında ilk olarak devreye giren ve uçuş yazılımını başlatmadan önce potansiyel hataları tespit etme ve düzeltme sorumluluğunu üstlenen kritik bir yazılımdır. Aynı zamanda, uzay ortamındaki çeşitli zorlayıcı etkenleri göz önünde bulundurarak güvenilirlik ve hata toleransı yüksek bir önyükleyici yazılım tasarımı amaçlanmaktadır. Özellikle, uydunun yörüngede bulunduğu süreçte ortaya çıkabilecek yazılım hatalarını düzeltmek amacıyla önyükleyici yazılım aracılığıyla uçuş yazılımının güncellenmesi özelliği, bu çalışmanın odak noktalarından biridir. Bu yaklaşım, mevcut yazılım güncelleme yöntemlerine alternatif bir çözüm sunmayı hedeflemektedir. Bu çalışma, uydu bilgisayarları için yeni bir önyükleyici yazılım yaklaşımının adım adım geliştirilme sürecini açıklamaktadır. Bu detaylı süreç, uydu sistemlerinin daha güvenilir, verimli ve etkili bir şekilde çalışmasını sağlamaktadır. Ayrıca, bu araştırmanın metodolojisi ve bulguları, benzer projelerde rehberlik sağlayabilir. Bu kapsamlı yaklaşımın, uydu sistemleri alanında ilerlemeye ve akademik literatüre önemli bir katkı sağlama potansiyeli olduğu değerlendirilmektedir.
Yeni bir hafızalı kondansatör emülatörünün gerçekleştirilmesi ve kaotik sistemlerde kullanımı
Hafızalı elemanlar ailesinin temel elemanı olan hafızalı direnç, 1971 yılında Prof. Leon O. Chua tarafından dördüncü temel devre elemanı olarak literatüre eklenmiştir. İlerleyen çalışmalar, hafızalı direnç temelli bellek davranışının yanı sıra yük-gerilim ilişkisine dayalı hafızalı kondansatör elemanını da ön plana çıkarmıştır. Hafızalı kondansatörlerin elektronik dünyasına olan katkılarını incelemek araştırmacılar için oldukça ilgi çekicidir. Hafızalı kondansatörün henüz ticarileşmiş entegre bir formu bulunmadığından, bu elemanın pratik kullanımı aynı karakteristik davranışı sergileyen emülatör devreleri aracılığıyla sağlanmaktadır. Bu çalışmada yük kontrollü, artan/azalan (incremental/decremental) özelliklere sahip, yüzer formda ve elektronik olarak ayarlanabilir yapıda bir hafızalı kondansatör emülatörü tasarlanmıştır. Yapısında hafızalı direnç içermediğinden karmaşık olmaması ve geniş sayılabilecek bir frekans aralığında çalışabilmesi emülatörün avantajlarındandır. Tasarlanan emülatörün performansını incelemek için alçak geçiren filtre, adaptif öğrenme ve integratör devrelerinde standart kondansatör yerine hafızalı kondansatör kullanılmış, hafızalı kondansatör emülatörünün filtreleme, öğrenme, güç verimliliği ve çalışma hızı gibi birçok parametre açısından avantajlı sonuçlar verdiği görülmüştür. Devre teorisi bütünlüğünü sağlamak için yapılan çalışmalar teorik, benzetimsel ve deneysel olarak gerçekleştirilmiş olup tutarlı sonuçlar elde edilmiştir. Hafızalı kondansatörün doğrusal olmayan özellikleri, kaotik devrelerde kullanımını cazip hale getirmekte ve görüntü şifreleme ile haberleşme güvenliği gibi alanlarda yeni çalışmaların yapılmasına olanak sağlamaktadır. Bu bağlamda önerilen hafızalı kondansatör emülatörü dahil edilerek dört boyutlu, Chua devresi benzeri yeni bir kaotik denklem sistemi oluşturulmuştur. Kaotiklik testleri yapılan sistemin yüksek karmaşıklık seviyesi avantajına sahip bir hiperkaotik devre olduğu analiz edilmiştir. Güvenli haberleşme uygulamaları açısından önemli olan kaotik senkronizasyon, iki ayrı yöntem üzerinden gerçekleştirilmiştir. Ayrıca kaotik haberleşme ve görüntü şifreleme uygulamaları, önerilen sistem üzerinden farklı yöntemlerle incelenmiştir. Son olarak, kaotik davranışın bastırılması ve sistemin düzenli denge noktalarına yönlendirilmesi amacıyla kaos kontrolü uygulanmış, elde edilen sonuçlar kullanılan yöntemlerin başarısını göstermiştir.
Kesirli dereceli kontrol sistemlerinin dayanıklı analiz ve tasarımı
Kesirli dereceli türev ve integral klasik hesaplamanın gelişiminden beri bilinen bir kavramdır. Fakat, karmaşık yapısından ötürü uzun yıllar boyunca genellikle matematikçiler tarafından incelenen bir konu olarak kalmıştır. Bu konuyu cazip kılan en önemli özelliği gerçel sistemleri tamsayı dereceli yaklaşımlara göre daha iyi ifade etmesidir. Bu tez çalışmasında, kesirli dereceli kontrol sistemlerinin dayanıklı analiz ve tasarımı ile ilgili çalışmalar yer almaktadır. Yapılan çalışmalar kısaca şöyle özetlenebilir: Sürekli kesir açılımı metodu kullanılarak ?=0.1,0.2,?,0.9 için s^??nın tamsayı dereceli yaklaşımları hesaplanmış ve birer tablo halinde sunulmuştur. Aralık türünden derece belirsizliğine sahip kesirli dereceli türev (s^([??,¯?])) için tamsayı dereceli eşdeğer transfer fonksiyonları elde edilmiştir. Kararlılık sınır eğrisi metodu kullanılarak kesirli dereceli zaman gecikmeli kontrol sistemleri için PI, PD ve PID kontrolör tasarımı yapılmıştır. Tamsayı dereceli yaklaşımlar kullanılarak orjinal sistemin ve yaklaşımların kararlılık bölgesi üzerindeki etkileri gözlemlenmiştir. Kararlılık sınır eğrisi metodu kullanılarak kesirli dereceli zaman gecikmeli sistemler için kesirli dereceli PI^? D^?, PI^?, PD^? kontrolör tasarımı yapılmıştır. Bu tür kontrolörler için zaman cevabı analizini yapabilmek amacıyla MATLAB?da Simulink blok diyagramları oluşturulmuştur. Ağırlıklı geometrik merkez metodu kullanılarak kesirli dereceli zaman gecikmeli sistemler için PI^?, kontrolör tasarımına yönelik bir çalışma sunulmuştur. Aralık belirsizlik yapısındaki kesirli dereceli polinomların kararlılığı incelenmiştir. Kesirli dereceli aralık polinomlar için Kharitonov teoreminin kullanılamayacağı gösterilmiştir. Bu tip polinomların değer kümelerinin elde edilmesi için kenar teoremine dayalı bir yöntem sunulmuş ve dayanıklı kararlılık analizleri yapılmıştır. Bunun yanısıra aralık türünden kesir derece belirsizliğine sahip kontrol sistemlerinin dayanıklı kararlılığı incelenmiştir. Ters sarkaç sistemi için kesirli dereceli PI^? D^? kontrolör kullanılarak bazı performans deneyleri yapılmıştır. ANAHTAR KELİMELER: Kesirli dereceli kontrol sistemleri, kesirli dereceli kontrolörler, PID, parametre belirsizliği, dayanıklı kararlılık, tamsayı dereceli yaklaşımlar, ters sarkaç sistemi.
RF-mikrodalga frekans aralığındaki elektromanyetik dalgaların biyolojik dokular üzerine etkisinin FDTD simülasyonu
Günümüzde en sık görülen hastalık türlerinden biri olan kanseri tedavi etmek amacıyla elektromanyetik dalgaların kullanımı ve kablosuz haberleşme teknolojilerinin insan sağlığı üzerindeki etkileri elektromanyetik dalga-doku etkileşimlerinin analizini gerektirmektedir. Tez çalışmasında farklı elektrik ve manyetik özelliklere sahip biyolojik dokulara uygulanan elektromanyetik dalganın doku ile etkileşiminin analizi için ilk olarak mikrodalga-radyofrekans aralığındaki elektromanyetik dalgaların biyolojik dokuda ilerlediği mesafe doğrultusunda özgül güç yoğunluğu, emilen elektromanyetik radyasyon dozu ve sıcaklık artışı için analitik çözüm yapılarak sonuçlar değerlendirilmiştir. Daha sonra aplikatör (kaynak) ışınımının artan özgül güç yoğunluğu ve artan uygulama sürelerinde mesafeye bağlı sıcaklık artışları yorumlanmıştır. Tezin sonraki kısmında Pennes biyo-ısı denkleminden yararlanılarak zaman domeninde sonlu farklar metodu (FDTD) ile MATLAB ortamında hipertermi için simülasyon modeli geliştirilmiştir. Simülasyonlarda 6.8 GHz frekans büyüklüğünde noktasal mikrodalga kaynağı kullanılarak biyolojik dokuların basit modellemelerinin ve daha sonra gerçek insan vücudunun bilgisayarlı tomografi kesitleri üzerinde elektromanyetik dalganın elektrik alan, manyetik alanlar, özgül soğurma oranı (Spesific Absorbtion Rate-SAR) ve elektromanyetik dalganın biyolojik dokuya aktardığı ısı enerjisi dağılımları incelenmiştir. Tek boyutlu dağılımlarda elde edilen elektrik alan sinyallerin dalgacık (wavelet) analizi yapılarak sonuçlar değerlendirilmiştir. Son olarak ise basit modelde noktasal kaynak cildin üstüne, cilt içine ve yağ dokusunun içine yerleştirilerek meydana gelen SAR değişimleri analiz edilmiştir. Simülasyonlarda tüm dokularda meydana gelen SAR ve ısı artışları gözlenmiştir. Bu durum Radyofrekans-Mikrodalga frekans aralığında elektromanyetik dalgaların biyolojik dokular üzerine etkisinin bir bütün olarak değerlendirilmesini sağlamıştır. ANAHTAR KELİMELER: Hipertermi, elektromanyetik dalga, SAR, ısı enerjisi
Akıllı elektrik şebekeleri ile dağıılmış enerji üretim sistemlerinin etkileşimi
Akıllı şebekeler, gelişmiş ve otomatik bir enerji dağıtım ağı oluşturmak için elektrik ve bilginin iki yönlü akışını kullanan yeni nesil elektrik şebekeleri olarak kabul edilir. Akıllı şebekelerde enerji üretimindeki yönelim ise dağıtılmış enerji üretimi olacaktır. Dağıtılmış enerji üretiminin en önemli avantajı güneş ve rüzgar gibi enerji üretim süreksizliğine sahip yenilenebilir enerji kaynaklarının güç sistemine dağıtık entegrasyonudur. Bu nedenle, süreksiz kaynakların güç üretim değişkenliklerini göz önünde tutan yük akış analizlerine ihtiyaç vardır. Bu tip analizler, süreksiz dağıtık üretimimin yaygınlaştığı güç sistemlerinin yönetimi ve planlamasında önemli bileşenler haline gelecektir. Bu tez çalışmasında akıllı şebekeler hakkında gelişmeler aktarıldıktan sonra saat-bazlı günlük ortalama üretim profilleri ile modellenebilen yenilenilir dağıtık kaynakların ve saat-bazlı günlük ortalama tüketim profilleri ile modellenebilen yüklerin sisteme katıldığı durumlar için 24 saatlik dinamik yük akış analizi yapılmıştır. Bu analiz için Newton-Raphson güç akış analiz yöntemi modifiye edilerek geliştirilmiş ve örnek sisteme uygulanmıştır. Bu yöntemi bilgisayar benzetimi yoluyla çözmek için literatürde sıkça kullanılan IEEE-39 baralı test sistemi seçilmiştir. Bu analizlerde, gün içi bara gerilim seviyesi, güç faktör değişimleri ve hat kayıpları analiz edilerek değerlendirilmiştir. Çalışma sonunda dağıtık yenilenebilir kaynakların, gerilim seviyesinde ciddi bir değişime neden olmadığı, güç faktöründe ise artan üretim ile birlikte dikkate değer düşüşlerin olabileceği görülmüştür. Sisteme bağlanan yenilebilir enerji kaynaklarının gücünün artmasının hat üzerinde harcanan aktif güç kayıplarını arttırdığı gözlemlenmiştir. ANAHTAR KELİMELER: Akıllı şebekeler, Newton-Raphson metodu, yük akış analizi, günlük saat bazlı yük akış analizi, dağıtık kaynaklar, yenilenebilir güç kaynak entegrasyonu
Yüksek gerilim trafolarında test ve bakım işlemleri için süreç yönetiminin geliştirilmesi
Enerji iletim ve dağıtım sistemlerinin güvenilirliği, sistemin en kritik bileşenlerinden biri olan yüksek gerilim güç trafolarının performansına doğrudan bağlıdır. Güç trafoları, yüksek yatırım maliyetine sahip olmalarının yanı sıra, arıza durumunda uzun süreli enerji kesintilerine, ekonomik kayıplara ve işletme güvenliğinin zedelenmesine yol açabilmektedir. Bu nedenle, trafo test ve bakım süreçlerinin etkin, güvenilir ve planlı bir şekilde yürütülmesi, enerji sürekliliğinin ve altyapı güvenilirliğinin temel gerekliliklerinden biridir. Ancak günümüzde birçok işletmede bakım faaliyetleri hâlâ zaman esaslı (Time - Based Maintenance) veya reaktif (Reactive Maintenance) yaklaşımlar çerçevesinde sürdürülmekte; bu durum, arıza önleme kapasitesini azaltmakta ve kaynak verimliliğini düşürmektedir. Bu yüksek lisans çalışmasının amacı, yüksek gerilim güç trafolarına yönelik test ve bakım işlemlerinin süreç yönetimi (Process Management) perspektifinden ele alındığı bütüncül bir model geliştirmektir. Çalışma kapsamında, ISO 17359, IEC 60076, IEEE C57 ve CIGRE TB 761 gibi uluslararası standartlar referans alınarak bakım süreçleri yeniden yapılandırılmıştır. Önerilen modelde; Planla – Uygula – Kontrol Et – Önlem Al (PUKO) döngüsü esas alınmış, test verilerinin (DGA, PD, SFRA, termal, nem vb.) karar destek sürecine entegre edilmesiyle bakım faaliyetlerinin dijitalleştirilmesi hedeflenmiştir. Böylece, dönüşümsel izleme (condition monitoring) verilerinden elde edilen çok kaynaklı bilgilerin analiz edilmesiyle bakım sürekliliği artırılmakta, arıza öncesi müdahale olanağı sağlanmakta ve işletme maliyetlerinde düşüş elde edilmektedir. Sonuç olarak, bu tez; yüksek gerilim trafolarında süreç tabanlı bakım yönetimi yaklaşımını önermekte, geleneksel reaktif uygulamalardan proaktif ve veri-temelli bir varlık yönetimi sistemine geçiş için kavramsal bir çerçeve sunmaktadır.
A non-fiber optical set up for the measurement of patient response time in functional magnetic resonance imaging
Functional imaging is imaging which relates body function or mental activity to specific locations in the brain. It has become a powerful instrument to study local neuronal activity involved in motor, sensory and/or cognitive tasks. Extension of this technique to the spinal cord shows great promise for research and clinical applications. The current knowledge of neuroanatomy is mainly based upon invasive anatomical and pathological research. fMRI is a promising technique to demonstrate neuronal activity as it is performed in a noninvasive way. Thus the technique may have important clinical uses.The main advantages to fMRI as a technique to image brain activity related to a specific task or sensory process include 1) the signal does not require injections of radioactive isotopes, 2) the total scan time required can be very short, i.e., on the order of 1.5 to 2.0 min per run (depending on the paradigm).Although most fMRI examinations in routine practice employ simple patient response methods such as finger tapping, in modified fMRI examinations where the correspondence between performance and brain activation is studied, some additional instrumentation, like ?patient response switch (PRS), interface and recorder? is required. PRS based instrumentation makes patient reaction times to be measured. A Fiber Optic Button Response System (FO-PRS) mainly consists of fMRI Button Response unit (e.g., Psychology Software Tools, Pittsburgh, PA) with MR Projection System. The Fiber Optic Button Response System is an fMRI ready subject response collection system which has been engineered to gather subject responses and verify signals.The Fiber Optic Button Response Units attach to the subject's wrists and can be adjusted during scanning. These units are completely fiber optic and connect to a fiber Optic Interface Console located in the control room through an available wave guide. The interface console provides real-time feedback of subject responses via LED indicators and includes a set of switches which can be used to make responses for the subject as needed. The system provides TTL output signals that can be used to interface with other data collection devices and software. The interface console comes with a RF Pulse that the computer interprets as another button press, allowing the user to synchronize their experiments with the MR scanner.Such a commercially available standard unit comes with some (14-meter long) cables, and provides serial port and USB connection to the data collection computer. However, an additional waveguide is required between the patient room and the operating room. On the other hand, existing wave-guide channel may not be employed, since it may already be crowded with the earlier installed cables or the length of the supplied cables can be too short to provide the required connection. These difficulties prevent the practical use of such a technique, or require hiring of expensive skilled labor for extra cable installation, isolation and RF shielding.At present optical means of fMRI instrumentation is preferred, because, there exist intensive electromagnetic signals generated by gradient and RF coils (during an fMRI examination, in particular). In addition, there is a strong constant magnetic field (as high as 3 Tesla) within the patient room, and optical signal processing may seem to be reasonable to avoid distortions in such an environment.In this study, we show that relatively expensive fiber optical unit and fiber optical interface can be replaced by simple electronics without any disturbance to stimulus measuring unit as well as to the MRI. The cost of the measuring and interface unit whose performance has been reported in this work is very low as compared to commercially available equipment.
Periferik yaymada görüntü iyileştirme teknikleri kullanarak sonuçların derin öğrenme tabanlı analizi ve sınıflandırılması
Bu tez çalışmasında, periferik yayma görüntülerine uygulanan görüntü iyileştirme tekniklerinin sınıflandırma başarımı üzerindeki etkisi kapsamlı biçimde analiz edilmiş; elde edilen bulgular, derin öğrenme temelli hibrit bir model çerçevesinde değerlendirilmiştir. Tezin temel amacı, mikroskobik görüntülerde tanısal doğruluğu artırmak üzere, görsel kaliteyi yükselten ön işleme adımlarının yanı sıra dikkat mekanizmaları ve dokusal özniteliklerin birlikte kullanıldığı, bütüncül bir derin öğrenme modeli geliştirmektir. Bu doğrultuda, önerilen ESA modeli hem öznitelik seviyesinde zenginlik sağlayan hem de karar seviyesinde yüksek güvenilirlik sunan bir mimari olarak tasarlanmıştır. Çalışmanın ilk aşamasında, transfer öğrenme yaklaşımı ile 19 farklı önceden eğitilmiş ESA mimarisi test edilmiştir. Başlangıç doğruluğu düşük olsa da yapısal sadeliği, modülerliği ve geliştirilebilirliği nedeniyle VGG16, deneysel süreçlerin temeli olarak seçilmiştir. Benzer şekilde, üç farklı açık kaynak beyaz kan hücreleri veri seti değerlendirilmiş ve "PBC Dataset Normal DIB" sınıf dengesi, görüntü kalitesi ve çeşitlilik açısından en uygun veri seti olarak tercih edilmiştir. Hipotez olarak, görüntü verilerinin iyileştirilmesi, aydınlatma seviyesinin optimize edilmesi, dikkat modülü entegrasyonu, dokusal bilginin modele dahil edilmesinin ve ensemble yapıların, sınıflandırma başarımını hem bağımsız hem de birlikte anlamlı düzeyde artıracağı öngörülmüştür. Bu kapsamda VGG16 ile -80 ile +80 arasında tanımlanan dokuz farklı ışık düzeyiyle model eğitilmiş; karşılaştırmalar sonucunda +40 seviyesi, orijinal görüntülere kıyasla en yüksek doğruluğu sağlamıştır. İzleyen aşamada, VGG16 modeline CBAM (Convolutional Block Attention Module) entegre edilerek ağın anlamlı bölgelere odaklanma yeteneği artırılmış; GLCM ve LBP tabanlı dokusal öznitelikler çıkarılarak modele çok boyutlu bilgi katkısı sağlanmıştır. Ardından, farklı yapısal özelliklere sahip üç tamamlayıcı mimari, MobileNetV2 (hafif ve hızlı), ResNet50 (derin ve güçlü), EfficientNet-B0 (verimli ve dengeli) bir araya getirilerek ensemble yapı oluşturulmuştur. Tüm bu katkıların birleşimiyle geliştirilen nihai ESA modeli, %99,82 doğruluk ile yüksek performans sergilemiş ve k-fold çapraz doğrulama ile modelin genellenebilirliği ve kararlılığı istatistiksel olarak doğrulanmıştır.
Elektroensefalografi ve çok girişli evrişimsel sinir ağları ile otizm spektrum bozukluklarının tespitinin araştırılması
Otizm spektrum bozukluğu (OSB), erken çocukluk döneminde başlayan, sosyal iletişim ve etkileşimde eksiklikler, sınırlı ve tekrarlayan davranış ve ilgi kalıplarının varlığıyla karakterize edilen nörogelişimsel bir bozukluk olarak tanımlanmaktadır. Elektroensefalografi (EEG) ve çok girişli evrişimsel sinir ağları (ESA) kullanılarak otizm spektrum bozukluklarının (OSB) tespiti, son yıllarda nörobilim ve yapay zeka alanlarında önemli bir araştırma konusu haline gelmiştir. EEG, beynin elektriksel aktivitesini ölçerek nörolojik durumların analiz edilmesine olanak tanırken, ESA'lar karmaşık veri setlerinden anlamlı özellikler çıkarma yetenekleriyle dikkat çekmektedir. Bu yöntemlerin bir araya getirilmesi, OSB'nin erken teşhisi ve bireyselleştirilmiş tedavi yaklaşımlarının geliştirilmesi açısından umut vaat etmektedir. Bu çalışmada, çok girişli bir boyutlu Evrişimsel Sinir Ağı (ESA) modeli kullanarak EEG tabanlı yeni bir yaklaşım ortaya konmuştur. Çalışmada, 9'u normal 20'si OSB tanısı konmuş toplam 29 çocuğa ait veriler kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Bu veri seti, King Abdulaziz Üniversitesi Hastanesi açık erişimli veri kaynaklarından elde edilmiştir. Deneysel çalışmalarda farklı EEG kanal kombinasyonları test edilmiş ve %80,36 ile %89,06 arasında değişen doğruluk değerleri elde edilmiştir. En yüksek doğruluk oranı olan %89,06, FZ, T3, C3, C4, CZ, PZ ve OZ kanallarının sisteme giriş olarak verildiği durumda elde edilmiştir. Bu kanallar, burun hizasından ense kemiğine uzanan orta hat üzerindeki ve kulaklar arasında başın üst kısmında yer alan elektrotlara karşılık gelmektedir.
Akustik verilerin akıllı hesaplama yöntemleriyle analizi
Günümüzde hava araçlarının kullanımı hızla artarken, bu araçların tespiti ile akustik analizlerin önemi artmaktadır. Helikopterler ve drone gibi hava araçları, belirli bir frekans aralığında ses yayar ve bu seslerin analizi, araçların uçuş karakteristiklerinin anlaşılmasını sağlar. Her iki araç türü, farklı aerodinamik yapıları ve motor sistemleri nedeniyle farklı ses profilleri üretmektedir. Bu tez, drone ve helikopterlerin akustik verilerle analizini amaçlamaktadır. Çalışma, ses dosyalarından elde edilen Mel-Frekans Cepstral Katsayıları (MFCC) ve Zero-Crossing Rate (ZCR) gibi akustik parametrelerin kullanılmasıyla, her bir araç türünün karakteristik ses özelliklerini sınıflandırılmıştır. Toplam 546 ses dosyasından elde edilen verilerle; drone, helikopter ve çevre sesleri arasında ayrım yapabilen bir sınıflandırma modeli geliştirilmiştir. Eğitim süreci, karmaşıklık matrisine dayalı başarım kriterleri ile değerlendirilmiştir. MATLAB yazılımı kullanılarak gerçekleştirilen akustik analiz, her iki araç türünün akustik imzalarını ortaya koymuş ve bu yazılım ile çevre gürültüsünün etkisini minimize eden bir model önerilmiştir. Sonuçlar, akustik analizlerin drone ve helikopterlerin tanımlanması ve izlenmesi gibi uygulamalarda önemli bir araç olabileceğini ortaya koymaktadır. Ayrıca, çevresel gürültülerin etkisini minimize ederek, sadece hedef seslerin algılanmasını sağlayan model, güvenlik ve izleme teknolojilerinde kullanılabilecek potansiyeli göstermektedir. Bu çalışma, akustik verilerle hava araçları ve çevre seslerinin sınıflandırılması konusunda önemli bir adım atılmasını sağlamaktadır.
Kaos temelli meta-sezgisel optimizasyon yöntemleri ile çok seviyeli imge eşikleme
Optimizasyon, bir sistem, süreç veya problemi, belirli bir amaç doğrultusunda en iyi çalışacak şekilde düzenleme, ayarlama veya seçme işlemidir. Bu işlemi gerçekleştiren metasezgisel optimizasyon algoritmaları, birden fazla durumu değerlendirerek olası en iyi çözümü sunmayı hedeflemektedir. Metasezgisel optimizasyon algoritmalarında süreci etkileyen parametrelerden biri olan başlangıç popülasyonunun, problem uzayına dağılımının performansını arttırmak ve daha çeşitli olası çözümlere ulaşmak için kaotik sistemler önerilmiştir. Başlangıç popülasyonunun kaotik bir karakteristik kazanmasıyla arama uzayında tekrara düşmeyen bir dağılım gerçekleştirilir. Bu durum, daha fazla olasılığı değerlendirmeye olanak sağlar. Bu çalışmada, Arşimet Optimizasyon Algoritması, Balık Kartalı Optimizasyonu, Balina Optimizasyon Algoritması, Parçacık Sürü Optimizasyonu, Sekreter Kuşu Optimizasyonu, Savaş Stratejileri Optimizasyonu ve Zebra Optimizasyon Algoritması değerlendirilmek üzere kaotik özellik kazandırılmıştır. Belirtilen 7 optimizasyon algoritmasının başlangıç popülasyonu, Logistic, Chebyshev, Circle, Sine, Piecewise kaotik haritalarının karakteristiği ile düzenlenerek her optimizasyon algoritması için 5 kaotik versiyon önerilmiştir. Algoritmaların orijinal versiyonları ve elde edilen kaotik başlangıçlı versiyonlarının performansları her biri kendi içinde 23 Benchmark fonksiyonu ile test edilmiştir. Elde edilen 42 adet optimizasyon algoritması, Benchmark fonksiyonlarının tamamına göre değerlendirildiğinde Logistic harita başlangıçlı WSO algoritması %52,17 oranıyla diğer algoritmalardan daha başarılı olmuştur. Metasezgisel optimizasyon algoritmalarını oluşturan diğer bir parametre, optimize edilmek istenen değerin tanımlandığı amaç fonksiyonlarıdır. Çalışmada, performansları değerlendirilen optimizasyon algoritmalarının ve bunların kaotik versiyonlarının amaç fonksiyonları, görüntü işleme uygulamalarında genellikle önişlem olarak tercih edilen çok seviyeli görüntü eşikleme yöntemleri ile düzenlenmiştir. Çok seviyeli görüntü eşikleme yöntemleri ile görüntü ikiden fazla segmente ayrılmakta ve bu sayede görüntü analizi daha verimli gerçekleştirilmektedir. Bu çalışmada, çok seviyeli eşikleme için Otsu Metodu ve Kapur Entropisi, performansları değerlendirilen optimizasyon algoritmalarının amaç fonksiyonu olarak düzenlenmiştir. Algoritmalar, kullanıcı tarafından manuel olarak belirlenen eşik değer sayısı ile 5 farklı test görüntüsüne uygulanmıştır. Elde edilen sonuçların özgünlüğü değerlendirmek amacıyla non-parametrik istatistiksel testlerden Wilcoxon ve Friedman testleri ile değerlendirilmiş, farklılıkları yüzdesel olarak belirtilmiştir. İstatistiksel testlerin sonuçları göz önünde bulundurulduğunda çok seviyeli eşikleme uygulaması için optimizasyon algoritmalarının kaotik versiyonlarıyla %100 farklı olduğu belirlenmiştir.
Kaskat bağlı çok seviyeli eviricilerde açık anahtar arızalarının yapay zekâ teknikleri kullanılarak tespiti
Eviriciler doğru akım kaynağını alternatif akım kaynağına dönüştüren güç elektroniği devreleridir. Ayarlanabilir hız sürücü uygulamaları, kesintisiz güç kaynakları, yenilenebilir enerji sistemleri gibi değişken gerilimlerin ihtiyaç duyulduğu vb. endüstriyel uygulamalarda yaygın kullanımı ile birlikte; gerilim kaynaklı eviricilerde meydana gelen arızaların tanımlanması araştırmacılar için önemli bir konu haline gelmiştir. Bu tez çalışmasında, üç-fazlı beş-seviyeli gerilim kaynaklı eviricideki tekli ve çoklu açık anahtar devre arızaları ele alınmış ve her bir arızanın bulunduğu faz ile arızalı anahtar belirlenmiştir. MATLAB/Simulink ortamında evirici devresinin benzetimi yapılarak, çıkış faz akımlarının ortalama ve etkin değerleri ile bu değerlerin oranları kaydedilmiştir. Elde edilen bu özellikler kullanılarak sınıflandırma teknikleri için veri kümesi oluşturulmuştur. Faz akımlarının ortalama/etkin oranlarının da eklenmesiyle yük bağımlılığı problemi giderilmiştir Destek vektör makineleri, k-en yakın komşu ve uzun-kısa süreli bellek gibi üç farklı sınıflandırma modeli kullanılmış ve her bir modelin performansı ayrı ayrı analiz edilmiştir. Önerilen yaklaşımla, mevcut çalışmalardan farklı olarak çok seviyeli eviricilerde arıza tespiti ve sınıflandırma başarısı elde edilmiştir. Benzetim sonuçları, sunulan arıza tespit ve sınıflandırma yöntemlerinin tekli, çiftli ve üçlü anahtar arızalarındaki tahmin başarılarını yüksek doğrulukla sağladığını ortaya koymuştur.
MR görüntüleri ile beyin tümörünün yeni bir derin öğrenme tabanlı yaklaşımla sınıflandırılması
Beyin tümörlerinin doğru ve hızlı teşhisi, hastaların yaşam kalitesini artırmak ve tedavi süreçlerini iyileştirmek için kritik bir öneme sahiptir. Ancak, MR görüntülerinin doktorlar tarafından manuel olarak incelenmesi, zaman alıcı ve hata payını artıran bir süreçtir. Bu çalışma, yapay zeka tabanlı bir derin öğrenme modeli geliştirerek beyin tümörlerini otomatik olarak sınıflandırmayı amaçlamaktadır.Çalışma kapsamında, açık erişimli platformlardan temin edilen MR görüntülerinden oluşan bir veri seti kullanılmış ve bu veri seti ön işleme teknikleriyle optimize edilmiştir. Bu veri seti, önerilen modelin eğitim, doğrulama ve test gruplarına ayrılarak çalışmaya entegre edilmiştir. Model, evrişimsel sinir ağı (CNN) yapısını temel almakta ve öznitelik seçimi için L1-Norm Destek Vektör Makineleri (DVM) ReliefF algoritmasını kullanmaktadır. Bu sayede hem hesaplama maliyetleri azaltılmış hem de sınıflandırma doğruluğu artırılmıştır.Model performansı, doğruluk, hassasiyet, özgüllük, F1 skoru ve ROC eğrisi gibi çeşitli ölçütlerle değerlendirilmiştir. Özellikle glioblastoma multiforme tümörünün sınıflandırılmasında %95 doğruluk oranına ulaşan bu model, mevcut yaklaşımlara kıyasla anlamlı bir gelişme sağlamıştır. Elde edilen sonuçlar, geliştirilen modelin sağlık sektöründe otomatik karar destek sistemleri üretmek için önemli bir katkı sunduğunu göstermektedir.
Uyku bozukluklarının ve döngüsel değişen örüntü olaylarının derin öğrenme tabanlı sınıflandırılması
Uyku, insan sağlığının korunması, fizyolojik yenilenmenin sağlanması ve bilişsel işlevlerin sürdürülmesinde kritik rol oynayan temel bir biyolojik süreçtir. Bu hayati sürecin yapısını, kalitesini ve sürekliliğini bozan durumlar uyku bozuklukları olarak tanımlanmaktadır. Uyku bozuklukları, bireyin fiziksel ve psikolojik sağlığını olumsuz etkilemekte ve uzun vadede ciddi sağlık sorunlarına yol açabilmektedir. Bunun yanında, uykunun mikroyapısal bir göstergesi olan Döngüsel Değişen Örüntü (Cyclic Alternating Pattern, CAP), uyku kalitesinin değerlendirilmesi ve özellikle uyku bozukluklarının tespiti açısından önemli bilgiler sunmaktadır. Günümüzde uyku bozukluklarının teşhisi ve CAP olaylarının tespiti, polisomnografi kayıtlarındaki fizyolojik sinyallerin genellikle manuel analiz edilmesine dayanmaktadır. Ancak bu süreç zahmetli, zaman alıcı ve öznel hatalara açık bir yapıya sahiptir. Bu nedenle, uyku bozukluklarının ve CAP olaylarının doğru, hızlı ve nesnel biçimde analiz edilmesini sağlayacak otomatik yaklaşımların geliştirilmesi klinik tanı süreçlerinde büyük önem taşımaktadır. Son yıllarda yapay zekâ ve özellikle derin öğrenme (DÖ) yöntemleri, birçok karmaşık problemde olduğu gibi uyku tıbbında da başarılı sonuçlar elde etmiş; uyku bozukluklarının ve CAP olaylarının otomatik olarak tespitine yönelik çok sayıda çalışma gerçekleştirilmiştir. Ancak uyku bozukluklarının sınıflandırılması için mevcut yaklaşımların büyük çoğunluğu tek bir bozukluk türüne odaklanmış, sınırlı sayıda veri setiyle eğitilmiş ve genellenebilirliği düşük sonuçlar üretmiştir. CAP olayları tespitine yönelik çalışmalar ise alt tip sınıflandırması, sınıf dengesizliği ve açıklanabilirlik gibi konular yeterince ele alınmamıştır. Bu tez çalışmasında, söz konusu eksikleri gidermek amacıyla, uyku bozukluklarının çok sınıflı sınıflandırılması ve CAP olaylarının otomatik tespiti için yüksek doğruluğa sahip DÖ tabanlı modeller geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu doğrultuda, uyku bozuklukları için çok girişli özgün bir model olan MAF-SleepNet; CAP A fazı ve alt tiplerinin tespiti için ise çok kanal girişli MuRAt-CAP-Net modelleri önerilmiştir. Deneysel sonuçlar, MAF-SleepNet'in denek bağımsız ve denek bağımlı doğrulama stratejileri için sırasıyla %88,41 ve %99,72 doğruluk oranlarına ulaştığını ve mevcut yaklaşımlardan daha yüksek performans sergilediğini göstermiştir. MuRAt-CAP-Net ise A fazı tespiti için dengeli ve dengesiz veri setlerinde sırasıyla %81,26 ve %83,68; alt tiplerin sınıflandırılmasında %83,34 ve %87,31 doğruluk oranlarına ulaşarak önceki çalışmalardan daha başarılı sonuçlar elde etmiştir. Elde edilen bulgular, geliştirilen modellerin uyku bozukluklarının tanısında ve CAP olaylarının analizinde klinik karar destek sistemleri olarak kullanılabilecek düzeyde performans sunduğunu ortaya koymuştur.
Elektrikli araç şarj istasyonları için bulanık mantık tabanlı karar destek sistemi üzerine bir çalışma
Elektrikli araçların tercih edilebilirliğini artırmak için, içten yanmalı motorlu araçlara göre dezavantajlı yönlerinin giderilmesi kritik bir öneme sahiptir. Batarya maliyetlerinin düşürülerek, şarj menzillerinin ve şarj istasyon sayılarının arttırılması için daha uzun çalışmalar yapılması gerekebilir. Bu çalışma da mevcut elektrikli araç teknik özellikleri ve şarj istasyon sayıları ile elektrikli araç sürücülerine optimum sürüş rotası oluşturulması amaçlanmıştır. Bu sayede elektrikli araç kullanıcıları için sadece şehir içi kullanımında değil şehirlerarası kullanımda da konforlu bir sürüş yapılması hedeflenmiştir. Bulanık mantık kullanılarak gerçekleştirilen bu çalışmada, belirlenen bir rota üzerinde en gelişmiş şarj istasyon altyapısına sahip dört farklı markaya ait şarj istasyonları Google Earth üzerinde işaretlenmiştir. Bulanık mantık kontrolörü tasarlanırken girdi olarak, dört farklı markaya ait tarifeler kullanılarak şarj istasyon maliyetleri, şarj istasyonlarının rotalarına olan mesafeleri ve şarj istasyonlarında şarj olma hızları kullanılmıştır. Bu girdilerle çıkış olarak, elektrikli araç kullanıcıları için rotaları üzerinde bulunan şarj istasyonları arasında en uygun şarj istasyonunun bulunması hedeflenmiştir. Bulanık mantık kontrolörü tasarlanırken MATLAB arayüzü kullanılmıştır. Tasarlanan bulanık mantık kontrolörde verilen rastgele değerlerle sistemin doğru çalıştığı gözlemlenmiştir.
İki boyutlu elektromanyetik saçılım problemlerinin perturbasyon yöntemiyle çözümü
Bu tez çalışmasında, iki dielektrik yarı-uzayın arayüzeyi yakınına konumlandırılmış mükemmel iletken bir silindirden enine manyetik (TM) dalgaların saçılım problemi incelenmiştir. Yüzey eşdeğerlik prensibi uygulanarak integral denklemleri elde edilmiştir. Sonsuz arayüzey üzerindeki bilinmeyen perturbasyon eşdeğerlik akımları, mükemmel iletken cismin bulunduğu durumdaki akım ile cisim kaldırıldığında fiziksel optik prensibi ile elde edilen akım arasındaki fark cinsinden ifade edilmiştir. Bu yaklaşım, problemin çözümünü basitleştirmiştir. TM polarizasyonlu düzlem dalgaların sonsuz mükemmel iletken bir düzlemde bulunan bir oluktan saçılım problemi benzer bir yaklaşımla incelenmiştir. Bu saçılım problemi, oluğun bulunduğu ve bulunmadığı durumlarda mükemmel iletken yüzeyde indüklenen akımlar arasındaki farkın oluktan yeterince uzakta sıfıra yakınsayacağına dayanarak çözülmüştür. Bu yaklaşımla oluk üzerinde indüklenen akım ve sonsuz yüzey üzerindeki perturbasyon akımlarına yani cismin bulunduğu ve bulunmadığı durumlardaki akımlar arasındaki fark akımlarına ait elektrik alan integral denklemleri Momentler Yöntemi ve fiziksel optik prensibinden yararlanılarak çözülmüştür.
Kısa dönem hidrotermal koordinasyon probleminin geliştirilen artırımlı yerçekimsel arama algoritmasıyla çözümü
Hem termik hem de hidrolik üretim birimlerinin bulunduğu enerji sistemlerinin belirli bir periyodik dönem boyunca ekonomik olarak işletimi, sadece termik üretim birimlerinden oluşan sistemlere göre daha zor ve karmaşıktır. Çünkü hidrolik üretim birimleri bulunan sistemlerde sağlanması gereken elektriksel kısıtların yanında hidrolik kısıtlarda yer almaktadır. Bu tür problemlerde işletim süresi olarak bir günden bir haftaya kadar olan süre dikkate alınırsa, probleme kısa dönem hidrotermal koordinasyon problemi (KDHTKP) denilmektedir. KDHTKP gibi karmaşık ve nümerik yöntemlerle çözümü zor olan mühendislik problemlerinin çözümünde sezgisel algoritmalar sıklıkla kullanılmaktadır. Bunun nedeni, büyük arama uzaylarına sahip çok boyutlu problemlerin nümerik yöntemlerle çözümlerinin çok daha uzun süreler almasıdır. Son yıllarda bu tür problemlerin daha hızlı çözümüne yönelik birçok sezgisel algoritma geliştirilmiştir. Çalışmada KDHTKP'inin çözümü için sezgisel algoritma olarak yerçekimsel arama algoritması (Gravitational search algorithm-GSA) seçilmiştir. GSA'nın performansını geliştirmek için algoritmaya artırımlı sosyal öğrenme (Incremental social learning-ISL) yapısı üç farklı şekilde uygulanmıştır. Performansı iyileştirilen bu algoritmaya geliştirilmiş GSA (Incremental GSA - IGSA) adı verilmiştir. Üç farklı şekilde uygulanan ISL'ye bağlı olarak üç farklı algoritma geliştirilmiştir. Geliştirilen bu yeni algoritmalar 23 adet benchmark test fonksiyonlarına başarıyla uygulanmıştır. Ayrıca IGSA'lar için en uygun parametre değerlerinin belirlenebilmesi için çevrimdışı parametre uyarlaması yapılmıştır. Belirlenen parametre değerlerinin kullanıldığı IGSA, sabit ve değişken düşülü hidrolik birimler bulunduran KDHTKP'lere çözüm için uygulanmıştır. Problemlerin çözümlerindeki kısıtlar cezalandırma yöntemiyle sağlanmış ve elde edilen sonuçlar tartışılmıştır.
Genişbantlı fiber optik tabanlı uygulamalar için dalgaboyu ayarlanabilir halka tipi erbiyum katkılı fiber lazer tasarımı
Dalgaboyu ayarlanabilir halka tipi erbiyum katkılı fiber lazerler (EDFRL) özellikle dalgaboyu çoğullamalı (WDM) fiber optik haberleşme sistemlerinde, bu sistemlerde kullanılan ekipmanların test ve karakterizasyonlarında ve fiber optik sensör uygulamalarında önemli bir kullanım alanına sahiptir. Bu tez çalışmasında, öncelikle klasik EDFRL'nin tasarımı, teorik modellenmesi, performansının teorik analizi ve deneysel karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Erbiyum katkılı fiber (EDF) uzunluğu, çıkış kuplörü oranı, erbiyum iyon yoğunluğu, pompa gücü gibi parametrelerin halka tipi EDFL'nin performansına etkileri teorik ve deneysel olarak incelenmiş ve sonuçların örtüştüğü görülmüştür. Belirlenen optimum parametrelerle oluşturulan EDFRL tasarımlarının deneysel karakterizasyonu sonucunda yüksek çıkış gücü (~4.5 dBm) ve C+L bandını kapsayan geniş ayarlanabilir ışıma dalgaboyu aralığı (~80 nm) ve yüksek OSNR değeri (54.7 dB) elde edilmiştir. Ayrıca bu çalışmada, döngü tipi erbiyum katkılı fiber yükselteç (EDFA) tabanlı ve çift geçişli EDFA tabanlı olmak üzere özgün iki EDFRL tasarımı önerilmiş olup, her iki EDFRL tasarımının çıkış sinyali spektral güç performansları ve OSNR değerleri deneysel olarak karakterize edilmiştir. Tasarlanan özgün EDFRL'ler ile C+L bandını kapsayan 70 nm ayarlanabilir dalgaboyu aralığında, ortalama -3.2 dBm çıkış gücü ve minimum 59 dB OSNR değeri elde edilmiştir. Ayrıca yapılan ölçümlerde her üç EDFRL tasarımının da az sayıda spektral modlu, lineer polarize çıkışlı, dar çizgi genişliğine (<17 pm) sahip olduğu görülmüştür. Çalışmanın son bölümünde tasarlanan EDFRL'lerin WDM haberleşme ve sensör uygulamalarındaki performansları incelenmiş ve kritik uygulamalarda kullanıma son derece uygun oldukları görülmüştür.
Elektrik dağıtım şebekelerinde kayıpların incelenmesi: Kütahya örneği
Enerji, toplumun refah seviyesini ve ülkelerin kalkınmasını etkileyen önemli unsurların başında gelmektedir. Sosyo-ekonomik kalkınmanın en önemli girdilerinden biri olan elektrik enerjisinin zamanında, kaliteli ve yeterli miktarda, ekonomik şartlar ve çevre etkileri de dikkate alınarak temini çok önemlidir. Elektrik enerjisi sisteminde farklı kademelerde güç kayıpları meydana gelmektedir. Söz konusu güç kayıpları üretim sistemi, iletim sistemi ve dağıtım sistemi kayıpları olmak üzere üç kısımda incelenebilir. Türkiye'de 2018 yılında elektrik enerjisinde üretim sistemi iç ihtiyaç tüketim oranı %4,7, iletim sistemi kayıpları % 1,7 iken, dağıtım sistemindeki kayıplar % 10,2 olmuştur. Ülkemizde elektrik enerjisi sistemi kayıpları en fazla dağıtım sisteminde meydana gelmektedir. 2017 yılında dünya genelinde iletim ve dağıtım sistemi kayıpları toplamı % 8,3 olmuştur. Bu tez çalışmasında, uygulama alanı olarak seçilen dağıtım bölgesinin mevcut şebekesinde oluşan güç kayıplarını azaltabilmek için; şebeke yeraltı kablosu kullanılarak bir, iki ve üç transformatörlü olarak planlanmıştır. Bu bölgedeki yük tahmini için sayaç yük profilleri kullanılmıştır. Tüm projeler için güç kaybı hesapları yapılarak, her bir projedeki güç kayıp oranları tespit edilmiştir. Ayrıca projeler güç kayıpları ve yatırım maliyeti açısından incelenmiştir. nra doldurulacaktır
EEG tabanlı duygu kestirim uygulamaları için kaotik analiz ile öznitelik seçme
Elektroensefalografi (EEG) tabanlı duygu kestirimi hızla gelişmekte olan bir alandır. Bu çalışmada, insan duygularının beyin sinyallerinde meydana getirdiği değişiklikler EEG kayıtları üzerinden belirlenerek, duygu kestirim uygulamalarında kaotik analizin uygulanabilirliği araştırılarak irdelenmiştir. Çalışmada, mutluluk, üzüntü ve korku duygularını harekete geçirebilecek uluslar arası etkili resim sistemi (IAPS-International Affective Pictures System)'den seçilen 30 resim içeren bir sunum hazırladık. Çalışmada, 12 erkek ve 8 kadından oluşan 20 kişilik bir gurup, gönüllü olarak yeralmıştır. EEG sinyallerini resim-indüksiyon ortamında elde edebilmek için, mutluluk, üzüntü ve korku duygularını uyandırabilecek toplamda 30 resim çalışmaya gönüllü olarak katılan deneklere peşi sıra gösterilmiştir. EEG kayıtlarından elde edilen veriler, MATLAB program yardımıyla kaotik analiz yapılarak Maksimum Lyapunov Üsteli ve Korelâsyon Boyutu olmak üzere iki farklı öznitelik elde edilmiştir. Kaotik analiz yoluyla elde edilen bu iki özniteliğin ortalama değerleri ayrı ayrı SPSS programında güven aralığı %95 seçilerek ve p<0.05 olacak şekilde t-testi kullanılarak karşılaştırılmıştır. Birbirinden bağımsız iki gurup (kadın-erkek) için elde edilen öznitelik değerleri bağımsız değişken t-testi kullanılarak, iki eşleştirilmiş gözlem için elde edilen öznitelik değerleri bağımlı değişken t-testi kullanılarak karşılaştırılmıştır. Her bir öznitelik değerinin hipotez değerine göre statiksel olarak önemli bir fark gösterip göstermediği irdelenmiştir. Böylece, bu çalışma kaotik analizin ileriki çalışmalar için umut vaat ettiğini göstermiştir. Bu çalışma "Duyguların (mutluluk, kaygı, depresyon vb.) EEG Sinyalinde Oluşturduğu Değişimlerin İncelenmesi ve Analizi" isimli ve 2012-13 nolu proje kapsamında Dumlupınar Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Komisyonu tarafından desteklenmiştir.
Düşük sıcaklıklı jeotermal sahalarda organik rankin çevrimi (ORC) ile elektrik enerjisi üretiminde Afyon Jeotermal Elektrik Üretim A.Ş. modellemesi
Yenilenebilir ve sürekli bir enerji kaynağı olan jeotermal enerji, ülkemizin de içinde bulunduğu jeotermal enerji açısından şanslı ülkeler için bir kaynak oluşturmaktadır. Bunun yanı sıra; ucuz, temiz ve çevre dostu olması; sıfıra yakın emisyona sebebiyet vermesi en önemli özelliklerindendir. Türkiye dünyada jeotermal enerji potansiyeli en yüksek ülkelerden biri olmasına rağmen, ne yazık ki sonsuz enerji kaynağı jeotermalde potansiyelin sadece küçük bir bölümünü değerlendirilebilmektedir. Jeotermalde kullanılan potansiyelin artırılabilmesi düşük sıcaklıklarda da yenilikçi sistemlerin kullanılmasıyla mümkün olacaktır. Bölgemiz, Jeolojide belirtilen düşük sıcaklıklı sahalar kavramı içerisinde yer almaktadır. Bu çalışmada Afyon Jeotermal Elektrik Üretim Tesisi ile bölgemizde ilk denemesi yapılacak olan ORC (Organik Rankin Çevrimi) sistemi tasarım, verimlilik ve Elektrik üretimi açısından incelenmiştir. Sistem çalışma aralıkları Scada yazılımı ile oluşturulan simülasyona girilmiş ve parametre değişimlerine göre ortaya çıkan verim değişimleri hesaplanarak incelenmiştir. Modelin kurulması ile sistemin kararsız çalışma aralıkları ve veriminin negatif olduğu alanların tespitinin yapılabilmesini kolaylaşacaktır.
FBG ile lazer kavite kontrolü yapılarak kazanç kenetlemeli ve kazanç spektrumu düzleştirilmiş L-band EDFA tasarımı
Erbiyum katkılı fiber yükselteçler (EDFA), optik haberleşme sistemlerinde önemli rol oynamaktadır. Ancak, yoğun dalgaboyu bölmeli çoğullama (DWDM) sistemlerinde, yüksek kapasiteli bilgi iletim ihtiyacını karşılamak için EDFA'ların çalışma bandgenişliklerinin klasik-banttan (C-Band), uzun-dalgaboyu bandına (L-Band) genişletilmesine ihtiyaç vardır. DWDM sistemlerinde, optik kanalın eklenmesi ya da çıkarılması durumunda, EDFA kazancı dolayısıyla optik kanalların çıkış gücü değişebilmektedir. Eğer EDFA'da herhangi bir kazanç kontrol mekanizması kullanılmazsa, bu durum haberleşme sisteminin genel performansında dalgalanmalara yol açmaktadır. Bu sebeple, giriş kanallarının gücü, dalgaboyu veya sayısının değişimlerine dirençli kazanç kenetlemeli ve kazanç spektrumu düzleştirilmiş genişband EDFA tasarımları gerekmektedir. Bu çalışmada, C-bandında simetrik FBG çifti kullanılarak gerçekleştirilen lazer kavite kontrollü L-band EDFA'nın kazanç kenetleme ve kazanç spektrumu düzleştirme performansı teorik ve deneysel olarak analiz edilmiş ve tek katlı çift yönlü pompalamalı klasik L-Band EDFA tasarımı ile kıyaslanmıştır. Kazanç kenetlemeli ve kazanç spektrumu düzleştirilmiş L-Band EDFA tasarımında kullanılan FBG çiftinin Bragg yansıtma dalgaboyu optimize edilerek, geniş bir kazanç kenetlemeli dinamik aralık (~33 dB) ve düzleştirilmiş kazanç spektrumu (~35nm) 19.70 dB'lik ortalama kazanç değeri ile elde edilmiştir. Çalışmada elde edilen deneysel sonuçlar, teorik analiz sonuçları ile oldukça uyumludur. Sonuç olarak, genişband çok kanallı fiber optik haberleşme sistemlerinde ihtiyaç duyulan kazanç kenetlemeli ve düzgün kazanç spektrumlu L-Band kazancın önerilen L-Band EDFA tasarımıyla yüksek performanta gerçekleştirilebileceği anlaşılmıştır.
QCM tabanlı sensör dizisiyle sıvı algılama sistem tasarımının gömülü sistemlerle gerçekleştirilmesi
Günümüzde temiz su kaynakları hızlı bir şekilde azalmaktadır. Ne yazık ki bu kirliliğin çoğu insanlardan kaynaklanmaktadır ve bunun büyük bir oranı da gelişen endüstri nedeni ile oluşmaktadır. Kanalizasyonlara akıtılan ve fabrikalardan boşaltılan, kimyasallar içeren atık sular büyük bir su kirliliği kaynağıdır. Dünya her yıl milyarlarca ton endüstriyel atık üretir ve bunların çoğu nehirlere, okyanuslara ve diğer su kaynaklarına dökülür. Bu gerçekler, su kaynaklarındaki kirliliğin izlenmesinin ve kontrol edilmesinin gün geçtikçe daha da önem arz ettiğini göstermektedir. Bu nedenle bu tez çalışmasında sıvı ortamda çalışarak, istenen kimyasalların tespit edilmesini hedefleyen bir sensör sistemi tasarımı gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmada, kuvars kristal mikrobalans (Quartz Crystal Microbalance - QCM) sensör dizisine dayanan bir elektronik dil tasarlanmış ve sensör verilerinin analizi için yapay sinir ağı kullanılmıştır. Bu bağlamda, kimyasal sensör olarak, üç farklı ftalosiyanin ile kaplı QCM kristalleri sıvı ortamdaki toksik kimyasalları ayırt etmek için kullanılmıştır. Sensörlerin hazırlanması için püskürtme (air-brush) tekniğine dayalı, otomatik bir kaplama cihazı geliştirilmiştir. Kaplama cihazında kullanılan osilatör devresinin ve ölçüm sisteminde yer alan sensör dizisindeki diğer osilatör devrelerinin gürültü seviyelerini ve karşılıklı etkileşimlerini en aza indirmek için bu devreler optimize edilmiştir. Verilerin toplanmasından ve saklanmasından, bilgisayarla iletişimden sorumlu olan ölçüm sistemi, alanda programlanabilir kapı dizileri (Field Programmable Gate Array - FPGA) tabanlı kontrol ünitesinden oluşmaktadır. Ölçüm sistemi, sensör dizisinden eğitim verilerini toplar ve ardından MATLAB programında yazılmış olan bir uygulama ile numune sıvısındaki zehirli kimyasalların oranları tespit eder. Ölçüm sistemi üç farklı toksik kimyasal için test edilmiştir ve bunları tahminindeki ortalama başarı oranı% 4.08 olarak bulunmuştur. İstenen kimyasal malzemeler de, önerilen elektronik dil sistemi ile gerekli sensör dizisinin hazırlanması durumunda tespit edilebilir.
Ters sarkaç sisteminde araç referans değişkenli denetim
Bu çalışmada tek giriş ve iki çıkışlı bir ters sarkaç sistemi tasarlanmış, gerçeklenmiş ve denetlenmiştir. Sistem başlangıcında aşağı denge noktasında olan sarkaç önce salınımlarla yukarı denge noktasına kaldırılmış, sonra hem sarkaç açısı, hem de araç konumu PID algoritması ile denetlenerek sistem kararlı hale getirilmiştir. PID denetleyicisinin oransal, integral ve türev sabitleri fiziksel sistem üzerinde gerçekleştirilen testlerle sarkaç ve araç için sezgisel olarak belirlenmiş ve tatminkâr sonuçlar elde edilmiştir. Sarkaç ve aracın kararlı hal hataları kabul edilebilir seviyede olmakla birlikte, sistemin bozucu etkilere karşı tepki performansı da oldukça yüksektir. Denetim esnasında pistin tamamının kullanılabilmesi için aracın konum referansının değişken olması tercih edilmiştir. Böylece araç pist üzerindeki arzu edilen bir noktaya sistemin kararlı hali bozulmaksızın taşınabilmektedir.
Bulanık mantık denetimli alçak gerilim statik var kompanzasyon sisteminin modellenmesi ve plc ile gerçeklenmesi
Günümüzde elektrik enerjisi maliyetlerinin artması ile birlikte, tüketiciler için enerjinin verimli kullanımı çok önem kazanmıştır. Elektrik enerjisinin verimli kullanılmasının yöntemlerinden biri reaktif güç kontrolü ve kompanzasyonudur. Bir enerji kalitesi sorunu olan reaktif gücün azaltılması; bir başka deyişle kompanze edilmesi, kritik önem taşır. Enerjinin daha verimli kullanımı için yönetmeliklerde yapılan değişikliklerle beraber, reaktif enerji tüketiminde limitlerin düşürülmesi, reaktif güç kompanzasyonunun önemini arttırmıştır. Gelişen teknolojiyle beraber mikroişlemcilerin güç elektroniği sistemlerinde kullanılmaya başlamasıyla birlikte, kontrol sistemleri ve güç katı maliyetlerinin düşmesi, tristörlü kompanzasyon sistemlerini, geleneksel elektromekanik kompanzasyon sistemleriyle rekabet edebilir hale getirmiştir. Özellikle dengesiz yüklenmelerin olduğu ve yükün hızlı değiştiği durumlarda, alçak gerilim reaktif güç kompanzasyonu istenilen güçlerde ekonomik bir çözüm olarak ortaya çıkmaktadır. PLC kullanılarak gerçekleştirilen bu çalışmada, harmonikler ihmal edilerek reaktif güç kompanzasyonu sabit kapasite ve tristör kontrollü reaktör (SK-TKR) ile tasarlanmıştır. Tasarlanan kompanzatör PID, bulanık mantıkla birlikte yapılan PID (BPID) ve uyarlamalı sinirsel bulanık çıkarım sistemi (ANFIS) kontrol yöntemleri uygulanarak reaktif güç kompanzasyonu yapılmıştır. Uygulanan yöntemlerin sonuçları arasında kıyaslama yapılmıştır. Uygulanan kontrol yöntemleri ile PID performans verilerinden olan aşma, büyük ölçüde ortadan kaldırılmıştır. Üçgen ve yamuk üyelik fonksiyonlu BPID ile yerleşme zamanının azaltılması sağlanmıştır.
Öğrenme yönetim sistemlerinde derse katılım durumunun yüz tanıma teknolojisi ile belirlenmesi
Yaşamımızın her alanında yoğun bir şekilde kullanılan bilişim teknolojileri eğitim alanında da öğretim teknolojileri olarak kullanılmakta ve bu alanda sürekli gelişim göstermektedir. Özellikle fırsat eşitliğinin sağlanamadığı veya imkanların sınırlı olduğu durumlarda öğretim teknolojileri kullanılarak her zaman ve her yerde öğrenme (ubiquitous learning) amacıyla uzaktan eğitim gerçekleştirilebilmektedir. Eğitim hizmetlerinin olmazsa olmazı durumuna gelen uzaktan eğitim pek çok faydalı özelliğe sahiptir. Literatür incelendiğinde, uzaktan eğitimin yer, zaman, bilişim araçlarının ortak kullanımı, gerek duyulan kaynaklara erişimdeki kolaylıklar ve fayda-maliyet açısından oldukça avantajlı bir öğretim ortamı sunduğu anlaşılmaktadır. Ancak uzaktan eğitimde kullanılan Öğrenme Yönetim Sistemleri (LMS-Learning Management System) ile ilgili katılımcıların etkinliklere hangi oranda katılım sağladıklarına dair durumun tespit edilmesinde sorun olduğu saptanmıştır. Katılımcı LMS'de kullanıcı bilgilerini kullanarak etkinliğe erişim sağladığında etkinliğe katılım bilgisi tutulmaktadır. Ancak katılımcının eğitimi alması gereken kişi olup olmadığı ve verilen eğitimi aktif olarak takip edip etmediği şu anki sistemler ile bilinmemektedir. Bu bağlamda yapılan çalışma ile uzaktan eğitimde derse katılımı tespit etmek, daha fazla aktif katılımı sağlamak ve dolaylı olarak başarıyı artırmak amaçlanmış ve yüz tanıma algoritmaları kullanılarak bir tasarım modeli sunulmuştur. Modelin uygulanabilirliği için özel filtreler kullanılarak testler yapılmış olup örnek sayısının arttığı durumlarda %80'in üzerinde doğruluk sağlanmıştır. Önerilen tasarım modeli Visual Studio 2015 C#.Net platformunda, EmguCV görüntü işleme kütüphaneleri ve SQL Server 2017 kullanılarak geliştirilmiştir.
Yapay sinir ağları tabanlı hibrit modellerle yük tahmini
Güç sistemi planlamasının öncelikli amacı, müşterilerin elektrik enerjisi ihtiyaçlarını mümkün olduğunca ekonomik, güvenilir ve kaliteli bir şekilde karşılamaktır. Planlama sürecindeki önemli adımlardan biri de yük tahminidir. Geleneksel olarak yük tahmini için hem uygulaması kolay hem de iyi performans göstermesi nedeniyle istatistiksel metotlar yaygın kullanıma sahiptir. Ancak son yıllarda yük tahmini için yapay zeka yöntemleri de fazlaca kullanılmaya başlanmıştır. Bu çalışmada yapay zeka algoritmalarından yapay sinir ağları (YSA), adaptif sinirsel bulanık mantık (ANFIS) ve dalgacık dönüşümü-yapay sinir ağları (DDYSA) kullanılarak Eskişehir ili için yıllık ve mevsimlik yük tahminleri yapılmıştır. Eskişehir iline ait sıcaklık, nüfus, ithalat, ihracat ve zaman verileri giriş verisi olarak kullanılmıştır. Yapılan çalışmayla söz konusu yöntemlerin tahmindeki doğruluk seviyeleri araştırılmıştır. YSA, ANFIS ve DDYSA'da farklı parametreler kullanılarak oluşturulan deneme modelleri test MAPE değerlerine göre karşılaştırılmıştır. Çalışmada en iyi performansı gösteren YSA 2 gizli katmanlı, gizli katmanlarında 12 nöron bulunan ve tanjant sigmoid transfer fonksiyonu kullanan, çıkış katmanında lineer transfer fonksiyonu kullanan yapıdır. En iyi ANFIS yapısı ızgara bölümleme yöntemiyle 64 kurallı, kural katmanında trimf ve çıktı katmanında lineer transfer fonksiyonunu kullanan yapıdır. En iyi DDYSA yapısı ise tek gizli katmana sahip, gizli katmanında 12 nöron bulunan ve bu katmanda tanjant sigmoid transfer fonksiyonu kullanan, çıkış katmanında ise lineer transfer fonksiyonu kullanılan yapıdır. Çalışmada Eskişehir ilinin yıllık ve mevsimlik tahminlerinde YSA'nın diğer iki yöntemden daha küçük MAPE değerlerine sahip olduğu, dolayısıyla daha iyi sonuçlar verdiği gözlemlenmiştir.
Asenkron motorlarda sargı yapısının motor performansına etkisinin deneysel olarak incelenmesi.
Asenkron motorların performansını artırmak amacı ile yapılmış birçok çalışma literatürde mevcuttur. Stator ve rotor oluk yapılarının optimize edilmesi, kullanılan malzemelerin analizi, motor sürücü devrelerinin geliştirilmesi, tasarım parametrelerinin iyileştirilmesi, sargı tekniklerinin geliştirilmesi vb. yöntemler ile motor performansının artırılması hedeflenmektedir. Asenkron motorlarda sarım tekniği, motor performansı üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Stator oluk yapısında kullanılan sarımların farklı yapılarda olması, oluktaki sipir sayısı, kullanılan bobin tellerinin çapı ve uzunluğu gibi parametreler motor performansını değiştirmektedir. Bu tez çalışmasında 1,1 kW gücündeki sincap kafesli bir asenkron motorun stator sargılarında iki farklı sarım tekniği kullanılarak performans değerlendirmesi yapılmıştır. Motor sargıları yarım kalıp ve tam kalıp sarılmıştır. Bununla birlikte stator oluğundaki sipir sayılarının etkisinin görülebilmesi amacıyla, her bir oluktaki sipir sayısı 96, 106 ve 116 olacak şekilde sarılmıştır. Deneysel çalışmalarda 6 adet aynı güç ve ebattaki motorlardan, 3 adedi 96, 106 ve 116 sipir olacak şekilde yarım kalıp, diğer 3 motor ise yine 96, 106 ve 116 sipir olacak şekilde tam kalıp olarak sarılmıştır. Boşta, kısa devre ve yüklü çalışma deneyleri yapılmıştır. Yapılan deneylerden elde edilen veriler ile eşdeğer devre parametreleri, moment ve verim hesaplamaları yapılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, 106 sipir tam kalıp motordan en iyi verim elde edilmiştir. Ayrıca aynı sipir sayısında tam kalıp motorlardan elde edilen verimlerin yarım kalıp motorlara göre daha iyi olduğu sonucuna varılmıştır. Anahtar Kelimeler : Asenkron motor, performans analizi, sargı yapısı, tam kalıp sargı, yarım kalıp sargı.
Temassız ayak bileği eklem hareketi ölçüm cihazı tasarımı
Ayak bileği eklem hareketliliği; ayakta durmak, yürümek ve günlük aktiviteler için son derece önemlidir. Ayak bileği hareketlerinin (dorsal ve plantar fleksiyon) kısıtlanması ayak ve ayak bileği patolojilerinde görülür. Ayak bileğinde görülen bu patolojilerin tanı ve tedavisinde ayak bileği eklem hareket aralığını belirlenmesi kritik öneme sahiptir. Ayak bileği eklem hareket aralığını ölçmek için çeşitli yöntemler kullanılmaktadır. Geleneksel yöntemler, tek düzlemde ölçüm yapan plastik gonyometre ve inklinometredir. Bu yöntemler ile yapılan ölçümlerde hastaların ayağına temas edilmekte ve bu temasın uyarım etkisini oluşmaktadır. Bu uyaran etkisi de ölçüm hatalarına neden olmaktadır. Bu yöntemlere alternatif olarak fotogrametrik ölçüm veya video analizi ölçüm yöntemleri kullanılabilir. Bu ölçüm yöntemlere ise hem pahalı hem de çok uzmanlık gerektirmektedir. Bu nedenlerle, güvenilir ve ekonomik ölçüm yapan cihazlara ihtiyaç duyulmaktadır. Çalışmamızın amacı, ayak bileği eklem hareket aralığını temassız bir şekilde ölçen cihaz tasarlamaktır. Sağlıklı üniversite öğrencilerinde, plastik gonyometre, fotogrametrik ölçüm ve tasarlanan cihaz ile ayak bileği ekle hareket aralıkları ölçülmüştür. Yapılan ölçümlerle elde edilen ayak bileği eklem hareket aralığı dereceleri istatistiksel olarak karşılaştırılmıştır. Her üç ölçüm yöntemi arasında istatistiksel olarak anlamlı bir farklılık bulunamamıştır.
Hidroelektrik santrallerde net düşü değişiminin aktif güç çıkışı üzerine etkisinin incelenmesi
Bu tezde dar rezervuar hacmine ve küçük net düşü aralığına sahip hidroelektrik santrallerin (HES) aktif güç üretim dengesizliklerini azaltmak için yapay sinir ağlarından (YSA) faydalanılan farklı bir yaklaşım sunulmuştur. Çalışmada önce hidroelektrik santrallerden ve santrallerde kullanılan türbin tiplerinden bahsedilmiş ve sonra hız regülatörlerinde kullanılan kontrol yöntemlerine değinilmiştir. İlave olarak hidroelektrik santrallerde net düşü gibi aktif güç üretimini olumsuz etkileyen bazı çevresel etkilerden bahsedilmiştir. Uygulama yapılacak HES için ileri beslemeli geri yayılımlı YSA kullanılmıştır. HES'te paralel çalışan senkron generatörler birbirlerini etkileyeceklerinden, tasarlanan YSA'lar her bir senkron generatör için ayrı ayrı eğitilmiştir. Ağ yapılarının tamamında ortalama karesel hata oranı (MSE) performans fonksiyonu olarak kullanılmıştır. Denetleyici kontrol ve veri toplama sistemi (SCADA) verileri minimum-maksimum normalizasyon yöntemi kullanılarak normalize edilmiştir. Normalizasyon işleminden sonra bu veriler YSA eğitim ve test verileri olarak kullanılmıştır. Elde edilen en iyi sonuçlar farklı eğitim fonksiyonları ile de test edilmiş, farklı YSA modeliyle eğitilerek mümkün olan en iyi sonucun elde edilmesi hedeflenmiştir. Yapılan denemelerde en iyi sonuç alınan YSA ağ yapısı; birinci senkron generatör için çok katmanlı, performans fonksiyonu MSE, eğitim fonksiyonu Trainlm, gizli katmanlarında logaritmik-sigmoid ve çıkış katmanında da lineer aktivasyon fonksiyonu kullanan yapı olmuştur. İkinci senkron generatör için en iyi sonuç alınan YSA yapısı ise; çok katmanlı, performans fonksiyonu MSE, eğitim fonksiyonu Trainlm, gizli katmanlarında tanjant-sigmoid ve çıkış katmanında tanjant-sigmoid aktivasyon fonksiyonu olan yapı olmuştur. En iyi sonuç veren ağ yapıları test edilerek elde edilen sonuçlar çizelgeler halinde verilmiş ve sonuçlar tartışılmıştır.
Dört rotorlu bir hava aracının modellenmesi, simülasyonu ve PD kontrolcü kullanılarak yükseklik ve konum kontrolü
Quadrotor, 4 rotordan oluşan, dikey iniş ve kalkış yapabilen ve X şekilli bir yapıya sahip olan bir hava aracıdır. Yüksek manevra kabiliyeti, düşük ve yüksek hızlarda uçabilmesi ve basit mekanik yapısı sayesinde kullanım alanları sürekli olarak artmaktadır. Quadrotor için simülasyon ortamında ve deneysel olarak birçok çalışma yapılmış ve yeni çalışmalar yapılmaktadır. Quadrotorun kontrolü için birçok kontrol yöntemi geliştirilmiştir. Bu çalışmada quadrotorun kinematik ve dinamik eşitleri Newton-Euler ilkelerine dayanılarak elde edilmiştir. Bu eşitlikler kullanılarak quadrotorun 2 adet simülasyon modeli oluşturulmuştur. İlk simülasyon modelinde PD (Oransal-Türev) konum kontrolcü, PD (Oransal- Türev) davranış (attitude) kontrolcü ve PI (Oransal-İntegral) motor kontrolcü olmak üzere 3 adet lineer kontrolcü tasarlanmıştır. İkinci modelinde ise PD (Oransal-Türev) konum kontrolcü, kaskat P (Oransal) hız kontrolcü, PD (Oransal- Türev) davranış (attitude) kontrolcü ve PI (Oransal-İntegral) motor kontrolcü olmak üzere 4 adet lineer kontrolcü tasarlanmıştır. Bu iki simülasyon modelinin referans ve ölçülen konum sinyalleri, ölçülen lineer hızları, ölçülen Euler açıları ve konum hata sinyalleri verilmiş ve yorumlanmıştır. Elde edilen simülasyon sonuçlarına göre quadrotor, en fazla 5 m/s hızlarda yörünge takibini garanti etmiştir. 1. ve 2. simülasyon modellerinde yerleşme süresi 3 ile 4 saniye arasında olmuştur. 1. simülasyon modelinde yerleşme süresinden sonra kalıcı hal hatası olmamıştır. 2. simülasyon modelinde yerleşme süresinden sonra lineer hızın %5'i kadar kalıcı hal hatası oluşmuştur. Giriş referans sinyali lineer olan simülasyonlarda, yerleşme süresi içinde 2. simülasyon modelinde konum hatası 1. simülasyon modelinden daha az ölçülmüştür. Hız kontrolcü olan 2. simülasyon modelinin tek avantajı lineer referans sinyali uygulanan simülasyonlarda yerleşme süresi içindeki hatayı azaltmasıdır. Dolayısıyla 1. simülasyon modeli en fazla %5 hata ile iyi bir performans göstermiştir. Ayrıca yerleşme süresinden sonra kalıcı hal hatası oluşturmamıştır. 2. simülasyon modelinin yalnızca yerleşme süresi boyunca kullanılması ve yerleşme süresinden sonra ise kalıcı hal hatasının olmaması için 1. simülasyon modelinin kullanılması daha iyi performans göstermiştir.
Kısa süreli güç kalitesi bozulmalarının dalgacık analizi ve rastgele orman yöntemi ile sınıflandırılması
Elektrik güç sisteminde kalite kavramı giderek artan bir öneme sahiptir. Güç kalitesini olumsuz etkileyen durumlar, özellikle ekonomik açıdan büyük öneme sahiptir. Güç kalitesinde meydana gelen bozulmaların tespit edilmesi ve çözüm yöntemlerinin geliştirilmesi üzerine son yıllarda yoğun olarak çalışmalar yapılmaktadır. Bu çalışmada kısa süreli gerçekleşen güç kalitesi bozulmalarının tespitini yapmak amaçlanmıştır. Güç kalitesi bozulmalarının karakteristik özelliklerini tespit etmek için Ayrık Dalgacık Dönüşümü kullanılmıştır. Ayrık Dalgacık Dönüşümü ile elde edilen sonuçlar üzerinden enerji, kayıklık ve basıklık değerleri ile öznitelikler ortaya çıkarılmıştır. Güç kalitesi bozulmalarından elde edilen öznitelikler Rastgele Orman yöntemi kullanılarak sınıflandırılmıştır. Gürültüsüz ve kabul edilebilir düzeyde gürültülü güç kalitesi bozulmaları %99,6 doğrulukta sınıflandırılmıştır. Yüksek gürültülü güç kalitesi bozulması olayları ise %97,8 doğrulukta sınıflandırılmıştır. Rastgele Orman yöntemi kullanılarak yapılan çalışmalarda, gürültülü güç kalitesi bozulmaları sınıflandırılmasında yüksek doğrulukta sonuçlar elde edilebilmektedir.
Sınırlı bir alanda ses kaynağı yönünün deneysel veriler kullanılarak yapay sinir ağı ile tahmin edilmesi
Bu çalışmada, normal koşullar altında daha önceden belirlenmiş ve bir metre karelik alandan alınmış ses seviyesi değerleri kullanılarak, ses kaynağının belli bir uzaklığa göre yönünün bulunması amaçlanmıştır. Sabit genlikte ve frekansta yayın yapan bir ses kaynağı kullanılarak, tertiplenen uygun ortam için, sürekli ilgili ortamı dinleyerek ve verileri kaydederek, yön tayinindeki ilişki incelenmeye çalışılmış ve o alan için bir "konum-ses seviyesi" ilişkisi ortaya konulmuştur. Sistemin fiziksel gerçekliği, ses seviyesi ölçerlerin kaynağa olan uzaklığından meydana gelen ses gücü seviyesi düşmelerine dayanmaktadır. Ses kaynağının, ses seviyesi ölçerlere olan açısı değiştikçe, alınan sistem verilerindeki değişim ve bu değişimle kaynağın yönü arasındaki ilişkisi incelenmiştir. Sistemde beş adet desibel metre kullanılmış ve mesafe, ses seviyesi, ortam gürültüsü, ses kaynağı açısı gibi veriler alınmıştır. Bu veriler kullanılarak, sistemde tanımlanan dört bölge için çeşitli açılarda doğrusallık incelenmiştir. Elde edilen doğrusallık parametreleri ile ortamda başka bir konum için alınan değerler birlikte işleme tâbî tutulduğunda kaynak açısının doğru bulunup bulunmadığı incelenmiştir. Alınan veriler, MATLAB' de yapay sinir ağına tabii tutularak, ses kaynağının bulunduğu bölgenin ve açının tahmin edilmesi sağlanmıştır. Ayrıca doğrusallık incelemesinde elde edilen yön verisi ile yapay sinir ağından alınan yön verisi arasında karşılaştırma yapılmıştır. Tahmin için, geri yayılımlı ileri beslemeli (feed-forward back propagation) gizli katmanında 8 nöron olan yapay sinir ağı yapısı kullanılmıştır. Sonuçlar ve sonuçlar arasındaki ilişkiler grafikler ile ifade edilmiştir.
Yapay sinir ağları ve farklı tahmin yöntemleri ile uzun dönem yük tahmini: Zonguldak örneği
Bu tezde Zonguldak ilinin elektrik enerjisi yük tahmini, Regresyon, Geri Yayılımlı Yapay Sinir Ağları (GYYSA) ve Radyal Tabanlı Yapay Sinir Ağları (RTYSA) gibi yöntemlerle üç yıllık dönem için yapılmıştır. Tahmin yöntemlerinde geliştirilen tüm modellerde bağımsız değişken olarak; sıcaklık, nüfus, kısmen biten veya ilave edilen yapıların toplam metrekaresi, kişi başına gayri safi yurt içi hasıla, madencilik ve taş ocakçılığı iş kolunda çalışan sayısı, kişi başına toplam elektrik tüketimi (kWh) gibi değerler kullanılmıştır. Bu kapsamda, yıllık olarak 6 ve aylık olarak ise 2 farklı model olmak üzere toplamda 8 farklı model kurularak analiz yapılmıştır. Regresyon analizinde, tüm modellerde çoklu ve basit doğrusal regresyon yöntemleri ile 2007-2017 yılları arasındaki değerler seçilmiştir. GYYSA yönteminde, MATLAB programında oluşturulan modellerde eğitim verisi olarak 2007-2017 yılları arasındaki değerlerin %70'lik kısımları rasgele olarak seçilerek kullanılmıştır. GYYSA'nda bir veya iki gizli katman kullanılmıştır. RTYSA yönteminde ise, MATLAB programında oluşturulan modellerde eğitim verileri olarak 2007-2017 yılları arasındaki değerlerin %70 kısımları kullanılmıştır. Eğitilen modellerde tahmin performans modeli olarak R2 (karesel hata) yöntemi kullanılmıştır. Tahmin yöntemleri ile bulunan üç yıllık enerji tüketimi tahmini verileri kendi aralarında karşılaştırılmıştır. Bunun sonucunda en yüksek R² değeri olan 0,9983 değerine RTYSA ile MHY1 modeli ile en iyi tahmin sonucuna ulaşılmıştır.
Kütahya ili güneş enerji potansiyelinin araştırılması ve örnek bir güneş enerji santralinin ekonomik analizi
Bu çalışmada, Kütahya ilinde güneş enerji potansiyeli ile ilgili çalışmalar incelenmiş ve Kütahya iline ait güneş enerji potansiyeli Metereoloji Genel Müdürlüğünden alınan genel bilgiler ile farklı meteorolojik sitelerden alınan sanal verilerin karşılaştırılması yapılmıştır. Uygulama olarak, Kütahya Belediyesi tarafından, İnköy mahallaesi, Suluöz mevkiinde, Şehzade Park içerisinde yer alan lisanssız 336 kWh güce sahip Güneş Enerji Santrali (GES) için farklı tipte fotovoltaik (FV) paneller kullanılarak, elektrik üretiminin sağlanacağı bir sistem tasarımı ve bu sistemin ekonomik analizi yapılmıştır. Şehzade Park GES'in farklı tipte FV panel tipleri kullanılarak benzetim çalışması, PVsyst; "Photovoltaic Sytems Software (FV Sistem Yazılımı)" programında yapılmıştır. Kullanılan programda elde edilen sonuçlar ile bir yıllık enerji üretiminden elde edilen gerçek sonuçlar karşılaştırılmıştır. İlave olarak Kütahya Belediyesi tarafından inşası düşünülen 500 kWe güce sahip Evliya Çelebi GES'in, PVsyst V6.78 programı ile benzetimi yapılmış ve yıllık olarak olası enerji üretim değerlerinin analizi de yapılmıştır. Tez çalışmasında, GES için kullanılması gereken FV panel tipinin belirlenmesi, en verimli eğim açısı ve iklimsel açıdan FV panellerin etkilenmeleri gibi tercih sebepleri ile inverter tipi seçimi konusunda değerlendirmeler yapılmıştır. Sonuç olarak GES santralinin yatırım geri dönüşüm yılı hesabı yapılmış ve bu hesap doğrultusunda santrallerin ekonomik olarak analizleri gerçekleştirilmiştir.
Sentetik diyabetli nefesindeki aseton miktarının elektronik burun ve yoğunlaştırıcı kullanılarak belirlenmesi
İnsan vücudunun ürettiği parametrelerden biri olan nefes, insanın vücut metabolizmasıyla ilgili bilgi içermektedir. Nefesteki bileşenlerle bazı hastalıklar arasında ilişki olduğu bilinmektedir. Bu hastalıklardan biri de, günümüzde yaygın olarak görülen diyabettir (şeker hastalığı). Diyabet kontrol altına alınmazsa, hastada ciddi sorunlara neden olabilir ve hastanın hayatını tehlikeye sokabilir. Daha çok Tip I diyabet hastalarının nefeslerinde rastlanan aseton kokusu, hasta için tehlike işaretçisidir. Bu nedenle, diyabet hastalarının nefeslerindeki aseton miktarının belirlenebilmesi oldukça önemlidir.Bu tez çalışmasında, diyabet hastalarının nefeslerindeki aseton miktarının belirlenebilmesi için sentetik diyabetli nefesi oluşturularak incelenmiştir. Bu kapsamda, QCM Sensör Dizisi'nden meydana gelen Elektronik Burun ve Yoğunlaştırıcıdan oluşan ölçüm düzeneği kullanılarak deneyler yapılmıştır. Yapılan deneylerde, öncelikle ölçüm düzeneğinin asetona verdiği cevap araştırılmıştır. Daha sonra, sağlıklı insan nefesiyle aseton karıştırılarak oluşturulan sentetik diyabet hasta nefesi ile gerçekleştirilen deney sonuçları Yapay Sinir Ağları (YSA) ile değerlendirilmiştir.Bu çalışma 104E053 nolu TÜBİTAK Projesi (QCM-SSC Gaz Sensör Dizisi Kullanarak Tıbbi Uygulamalar için Tanı Sistemi Tasarımı) kapsamında gerçekleştirilmiştir.Anahtar Kelimeler: Elektronik Burun, Diyabet, Aseton, QCM Sensör, Yoğunlaştırıcı.
Bulanık mantık yöntemi ile sıvı seviye kontrolü
Bu çalışmada değişik kontrol uygulamalarında deney amaçlı olarak kullanılmak üzere bir sıvı seviye düzeneği geliştirilmiştir. Deney düzeneği seviye kontrol tüpündeki sıvı seviyesi PID ve bulanık mantık kontrol yöntemleri kullanılarak kontrol edilmiştir.Geliştirilen sistemin önce matematiksel modeli çıkarılmıştır. Model oluşturulurken fiziksel yasalardan yararlanılmış, sistem için bir model önerilmiş önerilen bu matematiksel modelde elde edilemeyen parametreler sistem tanıma metotları ile elde edilmiştir. Sistem tanımada sisteme uygulanan farklı giriş işaretlerine karşılık sistemin verdiği cevaplar kaydedilmiş, elde edilen veriler kullanılarak sistemi ifade eden birinci derece polinom ifadesi ve grafiksel sonuçlar çıkarılmıştır. Daha sonra ise sisteme zamanla sürekli değişen bir işaret uygulanmış ve sistemin bu işarete karşılık cevabı kaydedilmiştir. Elde edilen bu veriler kullanılarak sıvı seviye sistemi için en küçük kareler yöntemi ile fiziksel modellemede elde edilemeyen parametreler bulunmuştur.Sisteme PID kontrol ve bulanık mantık kontrol yöntemleri uygulanmıştır. Bulanık mantık kontrol yöntemi uygulanırken üçgen üyelik fonksiyonu kullanılarak kural tabanı oluşturulmuş, oluşturulan kurallar sistemin tepkisine göre değiştirilmiştir. Bulanık mantık kontrolün verdiği sonuçlar, PID kontrol ile karşılaştırılmıştır. Bulanık kontrolde üyelik fonksiyonu ve kurallar iyi ayarlandığında başarılı sonuçların alındığı görülmüştür.
Asenkron makinelerin Matlab'da tasarımı ve analizi
Bu çalışmada, asenkron motorların tasarımını yapan, eşdeğer devre parametrelerini hesaplayan, performans analizi ve nominal çalışma büyüklüklerini hesaplayan bir altprogramla, Eşdeğer devre parametrelerini hesaplayan, Eşdeğer devre parametrelerine göre performans analizi yapan ve yüklenme analizini yapan üç alt programdan oluşan bir bilgisayar programı yazılmıştır. Tasarım altprogramından elde edilen sonuçlar ile katalog değerleri karşılaştırmalı olarak sonuçlar kısmında verilmiştir. Performans analizi ve yüklenme analizi kısımlarında ise sonuçlar grafiksel olarak gösterilmiştir.Bu tez 4 bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde, asenkron motorun yapısı, asenkron motorların çalışması, asenkron motorların eşdeğer devresi, asenkron motorda oluşan güç, moment, güç faktörü ve verim değerlerinin hesaplanması hakkında detaylı bilgi verilmiştir. İkinci bölümde, asenkron motorun tasarım aşamalarından bahsedilmiştir. Üçüncü bölümde ise, asenkron motorun eşdeğer devre parametrelerinin hesaplanması ve performans analizi ile yüklenme analizleri hakkında bilgi verilmiştir. Dördüncü ve son bölümde ise, yazılan bilgisayar programı tanıtılmış olup, programda yer alan bölümlerin nasıl kullanıldığı anlatılmıştır.
Elektronik burun ve temel bileşen analizi ile mikroorganizmaların saptanması
Dünyada milyonlarca sayıda mikroorganizma bulunmaktadır. Bazı mikroorganizmalar hastalık yapıcı özelliğe sahiptir. Bu nedenle, mikroorganizmaları tespit etmek insan ve hayvan sağlığı bakımından oldukça önemlidir. Günümüzde mikroorganizmalar mikroskop altında yapılan çalışmalarla incelenmektedir. Bazı mikroorganizmaların dış ortama çeşitli kokular yaydıkları bilinmektedir. Bu nedenle mikroorganizmaların (Candida albicans mantarı, Escherichia coli ve Pseudomanas aeruginosa bakterileri) yaydıkları kokulardan ayırt edilebileceği hedeflenmiştir.Bu tez çalışmasında ilk olarak Elektronik Burun içinde bulunan QCM sensörlerin mikroorganizmaların yaydıkları kokulara verdiği cevap araştırılmıştır. Daha sonra, Candida albicans mantarı, Escherichia coli ve Pseudomanas aeruginosa bakterilerinin sınıflandırılması ve ilgili mikroorganizmaların petri kabına ekiminden sonra beş günlük (24, 48, 72, 96 ve 120 saat sonraki) yaşam süreçleri Temel Bileşen Analizi metodu ile incelenmiştir.
Asenkron motorlarda kırık rotor barı arızalarının sonlu elemanlar yöntemi ile incelenmesi
Bir asenkron motorun hatalı çalışma şartlarında hassas analizi, kompleks bir problemdir. Bu çalışmada, asenkron motorlarda sıkça karşılaşılan rotor hatalarını deneysel olarak inceleyebilmek için bir deney seti geliştirilmiştir. İlk olarak bilinen hatalar hassasiyetle simüle edilip, daha farklı hata tipleri ile karşılaşılması ihtimaline karşılık, akım izleme yöntemi ile, ilgilenilen hatanın tipi, bilinen hata tipleri ile karşılaştırılmıştır. İkinci olarak ise edinilen bilgiler ile temel sonlu eleman modeli oluşturulup, laboratuvar şartlarında şekillendirilip, hız dalgalanması veya rotor çarpıklıkları gibi hatalara benzerliği araştırılmıştır.Asenkron motorda meydana gelen arızaları laboratuvar koşullarında izleyebilmek ve meydana gelen arızalara müdahale edebilmek için geliştirilen deney seti sayesinde, yapılan simülasyonların gerçeğe yakın olup olmadığı konusunda daha net bir izlenime varılmıştır. Yapılan deneylere dayanarak asenkron motorun çeşitli kırık rotor barı durumlarında performansı izlenerek sağlam çalışma şartlarında alınan değerlere göre karşılaştırma imkanı bulunmuş ve işletmelerde meydana gelebilecek rotor arızalarında, asenkron motorun performansında oluşacak değişiklikler modellenmeye çalışılmıştır.Anahtar Kelimeler: Asenkron Motor, Kırık Rotor Barı, Sonlu Elemanlar Yöntemi, Deney Seti.
QCM tabanlı elektronik burnun diyabet hasta nefesine verdiği tepkilerin incelenmesi
Bu çalışmada, QCM tabanlı Elektronik Burnun diyabet hasta nefesine verdiği tepkiler incelenerek diyabet hastalarının nefesindeki aseton ile kan şekeri değerinin belirlenmesi hedeflenmiştir. İnsan nefesindeki aseton konsantrasyonu 0,1-10 ppm gibi çok düşük seviyelerdedir. Düşük seviyedeki aseton konsantrasyonun sensörlerce algılanabilmesi için uçucu organik bileşiklerin yoğunlaştırılması gerekmektedir. Bu nedenle, deney düzeneğinde kimyasal absorban malzeme içeren yoğunlaştırıcı kullanılmıştır. Bu sayede, düşük konsantrasyonlu aseton içeren nefes örnekleri yoğunlaştırıcıda tutularak yüksek konsantrasyon elde edilip Elektronik Buruna verilmiştir.Çalışmada QCM sensör verileri ile kan şekeri ve %HbAC değerleri karşılaştırılmıştır. Kan şekeri değeri Yapay Sinir Ağına uygulandığında minimum hata oranı %20,13 iken %HbAC değeri uygulandığında ise hata oranı minimum %13,76 olarak elde edilmiştir. Bunun sebebi, %HbAC parametresi ölçümünde belirleyici olan kandaki glikohemoglobin ömrünün 3,5-4 ay gibi uzun bir süre olması ve kararlılığının fazla olmasıdır.Bu çalışma, 104E053 nolu TÜBİTAK Projesi (QCM-SSC Gaz Sensör Dizisi Kullanarak Tıbbi Uygulamalar için Tanı Sistemi Tasarımı) kapsamında gerçekleştirilmiştir.Anahtar Kelimeler: Elektronik Burun, Diyabet, Nefes, QCM Sensör, Yoğunlaştırıcı